В мире усиливается конкуренция в области лёгких ракет-носителей, в том числе со стороны компании SpaceX , открывающей путь в космос для частного бизнеса. Возможно, поэтому Роскосмос видит перспективы в развитии тяжёлых ракет. В настоящее время космическое агентство ведёт исследования в области создания сверхтяжёлого носителя с полезной нагрузкой до 80 тонн, стартовый комплекс для которой может использоваться для более мощных ракет.
Во вторник на академических чтениях по космонавтике в МГТУ имени Баумана новый глава агентства генерал-полковник Олег Николаевич Остапенко сообщил, что в феврале в военно-промышленную комиссию будет внесено предложение по разработке сверхтяжёлой космической ракеты, способной выводить на низкую опорную орбиту грузы массой свыше 160 тонн. «Это реальная задача. В плане и более высокие цифры» , — отметил господин Остапенко. Однако для этого потребуется одобрение со стороны правительства.
Эта ракета-носитель должна стать самой тяжёлой в мире. Текущий рекорд принадлежит ракете NASA Saturn V, которая использовалась для космической программы полётов человека на Луну «Аполлон» — её максимальная полезная нагрузка составляла 120 тонн.
Рабочая группа Роскосмоса обсуждает вопрос и о возрождении приостановленного более 20 лет назад проекта сверхтяжёлой ракеты-носителя «Энергия» (100—200 тонн), с помощью которой в 1988 году первый и единственный раз в космос был выведен многоразовый транспортный корабль «Буран», вернувшийся на Землю в беспилотном режиме. Созданный для «Энергии» жидкостный двигатель боковых блоков стал самым мощным среди своего типа в истории космонавтики и используется как на российских, так и на американских ракетах.
Столь крупные носители предназначены для запуска блоков орбитальных станций, тяжёлых геостационарных платформ и военных грузов, а также для экспедиций на Марс и в глубокий космос. В настоящее время NASA работает над сверхтяжёлой ракетой Space Launch System, которая будет иметь два варианта: для подъёма 70 и 130 тонн на низкую спутниковую орбиту. Первый испытательный полёт более лёгкой модели намечен на 2017 год. Китай тоже разрабатывает собственную сверхтяжёлую ракету Long March 9 для пилотируемых лунных миссий.
На сегодняшний день самой крупной эксплуатируемой российской ракетой является «Протон» с массой полезной нагрузки 23 тонны при выводе на низкую орбиту и 3,7 тонн — на геостационарную. В настоящее время Россия разрабатывает модульную ракету «Ангара», четыре варианта носителей которой имеют грузоподъёмность от 1,5 до 35 тонн. Первый запуск многократно откладывался, в том числе из-за разногласий с Казахстаном, и ожидается в текущем году с космодрома Плесецк в лёгкой компоновке. По словам главы Роскосмоса, сейчас принимаются решения относительно создания на новом космодроме Восточный стартового и технического комплексов для тяжёлой ракеты «Ангара» с полезной нагрузкой до 25 тонн.
Макеты различных компоновок ракет-носителей «Ангара»
Учитывая, что космодром Байконур, подходящий для запуска тяжёлых ракет, находится теперь за пределами государства, для гарантированного выхода России в космос в Амурской области сооружается новый космодром Восточный, первый старт с которого ракеты-носителя «Союз-2» должен быть осуществлён в 2015 году.
Во время чтений в Университете Баумана Олег Николаевич сообщил и о планах российской космической промышленности в области освоения естественного спутника Земли: «Мы планируем дальнейшие исследования Луны, в том числе с помощью луноходов, планируем не только доставку грунта, но и эксперименты на поверхности. Не исключено размещение долгосрочных, долгоживущих станций на поверхности, на которых будут работать экспедиции» .
Во второй половине апреля 2000 года Россией был ратифицирован договор об абсолютном запрете на всяческие испытания В современном мире холодная война уже не имеет большого значения, и поэтому нет особой необходимости в наличии стратегических вооружений. Но тем не менее от них не отказались полностью, и на вооружении России имеется самая мощная в мире ракета класса «земля-воздух» Р-36М, которой на Западе дали страшное название «Сатана».
Описание баллистической ракеты
Самая мощная в мире ракета Р-36М была принята на вооружение еще в 1975 году. В 1983 году была запущена в разработку модернизированная версия ракеты - Р-36М2, которая получила название «Воевода». Новая модель Р-36М2 считается самой могучей в мире. Ее вес достигает двухсот тонн, и это сравнимо разве что со статуей Свободы. Ракета имеет невероятную разрушительную силу: запуск одной ракетной дивизии будет иметь такие же последствия, как и тринадцать тысяч атомных бомб, аналогичных сброшенной на Хиросиму. Кроме того, самая мощная ядерная ракета будет готова к старту всего за несколько секунд даже после многих лет консервации комплекса.
Характеристики Р-36М2
Ракета Р-36М2 имеет всего десять боеголовок с функцией самонаведения, мощность каждой из которых 750 кт. Чтобы было понятнее, насколько мощной является разрушительная сила этого оружия, можно сравнить ее с бомбой, сброшенной на Хиросиму. Ее мощность была всего 13-18 кт. Самая мощная ракета России имеет дальность действия 11 тысяч километров. Р-36М2 - это ракета, базируемая в шахте, она и сейчас находится на вооружении России.
Межконтинентальная ракета «Сатана» имеет вес 211 тонн. Запускается она минометным стартом и имеет двухступенчатое зажигание. Твердотопливное на первой ступени и жидкотопливное - на второй. С учетом такой особенности ракеты конструкторы внесли некоторые изменения, в результате которых масса стартовой ракеты оставалась прежней, вибрационные нагрузки, возникающие на старте, снижались, а энергетические возможности повышались. Баллистическая ракета «Сатана» имеет следующие размеры: длину - 34,6 метра, в диаметре - 3 метра. Это очень мощное оружие, боевая нагрузка ракеты от 8,8 до 10 тонн, пусковая возможность имеет радиус действия до 16 тысяч километров.
Это самый идеальный комплекс противоракетной обороны, в котором есть независимые друг от друга боеголовки индивидуального наведения и система ложных целей. «Сатана» Р-36М как самая мощная в мире ракета, относящаяся к классу «земля-воздух», занесена в Книгу рекордов Гиннеса. Создателем мощного оружия является М. Янгель. Основной целью конструкторского бюро под его руководством была разработка многоликой ракеты, которая была бы способна выполнять множество функций и иметь большую разрушительную силу. Судя по характеристикам ракеты, они со своей задачей справились.
Почему именно «Сатана»
Ракетный комплекс, созданный советскими конструкторами и находящийся на вооружении России, «Сатаной» назвали американцы. В 1973 году, на момент первого испытания, эта ракета стала самой мощной баллистической системой, несравнимой ни с одним ядерным оружием того времени. После создания «Сатаны» Советскому Союзу можно было больше не переживать по поводу вооружения. Первая версия ракеты маркировалась SS-18, только в 80-е годы была разработана модифицированная версия Р-36М2 «Воевода». Против этого оружия не могут ничего сделать даже современные системы ПРО Америки. В 1991 году, еще до распада СССР, в КБ «Южное» был разработан проект ракетного комплекса пятого поколения «Икар» Р-36М3, но создан он не был.
Сейчас тяжелые ракеты пятого поколения создаются в России. В это оружие будут вложены самые новаторские научно-технические достижения. Но успеть необходимо до конца 2014 года, так как в это время начнется неминуемое списание еще надежных, но уже устаревших «Воевод». По тактико-техническому заданию, согласованному министерством обороны и производителем будущей баллистической межконтинентальной ракеты, новый комплекс будет принят на вооружение в 2018 году. Созданием ракеты будут заниматься в ракетном центре Макеева в Челябинской области. Эксперты утверждают, что новый ракетный комплекс сможет гарантированно преодолеть любую противоракетную оборону, в том числе и космический ударный эшелон.
Ракета-носитель Falcon Heavy
Основная задача двухступенчатой РН Falcon Heavy состоит в выводе на орбиту спутников и межпланетных аппаратов весом свыше 53 тонн. То есть фактически этот носитель может поднять на орбиту земли полностью загруженный лайнер «Боинг» с экипажем, багажом, пассажирами и полными баками топлива. Первая ступень ракеты включает три блока, у каждого из которых имеется девять двигателей. В Конгрессе США обсуждается и вероятность создания еще более мощной ракеты, которая сможет вывести на орбиту 70-130 тонн полезной нагрузки. Представители компании SpaceX согласились с необходимостью разработки и создания такой ракеты для возможности выполнения большого количества полетов на Марс с пилотируемым управлением.
Заключение
Если говорить в целом о современном ядерном оружии, то его можно справедливо назвать пиком стратегического вооружения. Модифицированные ядерные комплексы, в частности самая мощная в мире ракета, способны поражать цели на огромном расстоянии, и при этом противоракетная оборона не может серьезно повлиять на ход событий. Если США или Россия примут решение использовать свой ядерный арсенал по прямому назначению, то это приведет к абсолютному уничтожению этих стран или, возможно, даже всего цивилизованного мира.
Как ясно из документа, проектируемая российская сверхтяжелая ракета не станет многоразовой. А значит — ее можно использовать только в государственных проектах, где не нужна коммерческая конкурентоспособность. Ракета, первый запуск которой может случиться в 2028 году, кажется хорошо подходящей для обслуживания окололунной станции, курс на создание которой взяли Соединенные Штаты при Трампе.
С одной стороны, это хорошо — явно «некоммерческая» ракета не будет испытывать давления со стороны SpaceX. С другой — получается, что наличие или отсутствие реальных задач для отечественного сверхтяжа зависит лишь от желания США вкладываться в окололунную станцию. История учит, что NASA со времен лунной программы почти никогда не доводило до конца свои пилотируемые проекты. Соответственно, новая российская ракета рискует остаться без работы, если американцы опять передумают.
Почему российский сверхтяж не может быть даже частично многоразовым
Из приложения к контракту видно, что сверхтяжелая ракета будет создаваться из блоков средней ракеты «Союз-5», проработку которой недавно начала РКК «Энергия». Первый полет «Союза-5» намечен на 2022 год. Технически эта ракета, выводящая на орбиту 18 тонн, будет упрощенным вариантом советского «Зенита».
В частности, двигатель ее первой ступени, РД-171МВ, — это, по сути, упрощенный РД-171 первой ступени «Зенита», нет только дросселей пуска окислителя (кислорода). За счет этого становится меньше возможностей управлять тягой, но зато на пять процентов повышается мощность, проще, легче и надежнее становится конструкция двигателя. Производитель, соответственно, надеется благодаря этому снизить цену двигателя на 15—20 процентов относительно «зенитовского» РД-171. Пуск «Союза-5», по планам, будет стоить 35 миллионов долларов (правда, за счет чего именно, пока никто не знает). Это значит, что запуск сверхтяжа из «пакета» союзовских ступеней будет стоить несколько сотен миллионов долларов — стоимость сверхтяжа нельзя свести к простой сумме стоимости его элементов, их сборка потребует множества уникальных работ по сопряжению, которые поднимают удельную стоимость на десятки процентов.
И вроде бы все хорошо, ведь прямо сейчас в России нет сверхтяжа, а тут он появится. И не на базе «Ангары», которая по 100 миллионов долларов за штуку, а на базе предположительно более дешевого «Союза-5». Но есть одно «но». Как известно, сегодня российские ракеты-носители на коммерческом рынке присутствуют в незначительных количествах — их вытеснили более дешевые ракеты Falcon 9. Одна из сильных сторон этой американской ракеты — возможность повторного использования самой дорогой ее части — первой ступени. Пока она экономит SpaceX около 10 процентов стоимости каждого пуска, однако после внедрения последней модификации Falcon 9 — Block 5 — будет экономить уже до 30 процентов.
А «Союз-5» и создаваемый на его основе сверхтяж по этому пути пойти не смогут. Причина довольно проста — кислород-нафтиловый двигатель РД-171МВ (нафтил, С12,79H24,52 — углеводородное топливо, внедряемое из-за снижения добычи нефти, подходящей для изготовления ракетного керосина) в первой ступени «Союза-5» всего один, а у Falcon 9 в первой ступени — сразу девять более слабых двигателей. Для посадки ракеты на хвост лучше подходит несколько двигателей меньшей мощности, чем один более мощный.
Дело в том, что современные ракетные двигатели могут варьировать тягу очень умеренно. От них легко получить полную мощность, но трудно добиться совсем малой. Пока ракеты летали по одному разу, все было нормально: даже вес самой ракеты с топливом таков, что там пять процентов мощности не нужны, с ними ничего в космос не вывести.
Иная история со спасением ступени. Когда она садится, топлива в ней остается мало — почти все ушло на вывод полезной нагрузки. Сама ступень очень легкая. Если «пережать» тягу двигателя, ракета просто не сядет, а когда топливо кончится — упадет камнем. Хорошо, когда, как у Falcon 9, двигателей девять — отключил часть и садись. Если один, как у советского «Зенита» и его потомка «Союза-5», это сделать будет заметно сложнее.
Кроме того, у РД-171 с самого начала упрощенная система управления соплами, что дополнительно усложняет посадку на хвост. Нет в конструкции «Союз-5» места и для «ног» — опор, без которых ракету на хвост не посадить.
Сверхтяж будет собираться на базе первых ступеней «Союза-5» — точно так же, как Falcon Heavy собирается на основе трех первых ступеней Falcon 9. Если «кирпичики» одноразовые, то и дом из них будет одноразовый.
Отсутствие многоразовости в проекте видно и из того, что приложение к контракту детально описывает требования по обеспечению безопасности падения ступеней сверхтяжелой ракеты, но не детализирует вопросы их пригодности к спасению.
Что отсутствие многоразовости говорит нам о целях проекта
Российская сверхтяжелая ракета, согласно имеющимся документам, полетит не ранее 2028 года. Это могло бы создать для нее риски конкуренции с Falcon Heavy — многоразовой и потенциально более дешевой. Однако на самом деле они малы. К тому времени SpaceX предполагает заменить Falcon Heavy, в связи с ее моральным устареванием, на более мощную и дешевую (на килограмм нагрузки) ракету BFR.
Из этого очевидно, что на коммерческий рынок российский сверхтяж вряд ли кто нацелит. Если авиалайнеры одной компании летают один раз, а другой — много, то билеты первой компании будут слишком дорогими для коммерческих перевозок. Ракеты SpaceX вытеснили российские «Протоны» с рынка даже в одноразовом варианте, и пока нет оснований считать, что при конкуренции с их многоразовыми сверхтяжелыми потомками что-то изменится.
Однако есть отрасль, которая «имунна» к дорогим пускам — государственные космические проекты. В прошлом году NASA очень сильно напирало на проект окололунной станции. Причина такого интереса к этой программе у NASA проста: агентство к началу 2020-х достроит свою ракету SLS, которая станет самой мощной в мире. На полеты к Луне NASA достаточно денег не дают, а летать на SLS к МКС не получится — SLS в 10 с лишним раз дороже, чем Falcon Heavy. Будет невозможно объяснить налогоплательщику, зачем летать за такие деньги, если есть способ дешевле.
Конечно, Falcon Heavy способна доставить модули и к окололунной станции, и это тоже будет дешевле. Но здесь NASA в выгодном положении: налогоплательщик не в курсе тонкостей о возможностях Falcon Heavy, поэтому заместитель главы NASA Уильям Герстенмайер уже ведет дезинформационную кампанию, публично утверждая, что SLS может доставить модули для новой станции, а ракета SpaceX — нет. Его, конечно, уже уличали в искажении фактов, но это не так важно, поскольку голосовать за финансирование SLS будут в Конгрессе, а там все равно газет не читают.
Изображение: NASA/MSFC
Роскосмос очень быстро подключился к этому крайне полезному для него проекту. С советского времени собственных пилотируемых космических программ у нас нет, поскольку они требует серьезного финансирования. Поэтому для нашей страны единственный реальный шанс на заметную пилотируемую активность в космосе — это участие в международном проекте. Уже прошлой осенью глава Роскосмоса Игорь Комаров подписал с представителем NASA заявление о намерении сотрудничать по окололунной станции.
Это отличный шаг, благо других оснований для финансирования пилотируемых программ у нас пока не предвидится. Но такое сотрудничество требует, чтобы у России была ракета, способная долететь до окололунной орбиты с перспективным космическим кораблем «Федерация» (более 15 тонн). Согласно приложению к контракту на проектирование нового российского сверхтяжа, примерно в этой весовой категории — до 20 тонн к окололунной орбите — и запланированы возможности будущего российского сверхтяжа.
Иллюстрация: NASA
Итак, как мы видим, наша сверхтяжелая ракета не просто так задумана одноразовой. Ведь к окололунной станции часто летать никакого смысла нет. Во-первых, невесомость там практически ничем не отличается от невесомости на МКС, то есть новых экспериментов много не поставишь. Во-вторых, цена доставки груза и людей за 400 000 километров (окололунная орбита) заметно выше, чем за 400 километров (орбита МКС).
В третьих, — и это важнее всего — Луна находится за пределами магнитного поля Земли. Радиация вне этого поля — 0,66 зиверта в год. Предельная доза для космонавта по нормам как NASA, так и Роскосмоса — всего 0,5 зиверта в год. На поверхности Луны уровень радиации ниже в два раза, а на Марсе — в три. То есть окололунная станция — самое смертоносное место из когда-либо предложенных людям в истории освоения космоса.
Фото: Федеральное космическое агентство / wikimedia commons / CC BY 4.0
Поэтому представители государственных космических агентств уже не раз поясняли, что станция, скорее всего, будет периодически посещаемой, а не постоянно обитаемой. То есть летать туда надо редко и надолго не задерживаться. А для редких полетов многоразовые ракеты не нужны. Если они будут летать по многу раз, то новые ракеты будут делать так редко, что возникнет реальный шанс утраты навыков по их производству.
Таким образом, следует признать: проект российского сверхтяжа выглядит во всех отношениях продуманным и хорошо отвечает поставленной задаче. Он сможет демонстрировать российский флаг в космосе на рубежах, которые взялись покорять американцы. Это отличный проект, за который Роскосмос заслуживает наивысших похвал.
Особенно отличным его делает то, что у нас в стране нет своих задач для сверхтяжа, кроме одной — иметь его, если он будет у США. Так уж исторически сложилось, что у руководства отрасли, а вслед за ним — и страны в целом — нет понимания того, зачем может быть нужен сверхтяж вне престижных международных проектов. Соответственно, поскольку единственный просматривающийся заказчик нашего сверхтяжа — это NASA, участие в их проекте окололунной станции пока наш единственный реальный шанс вообще получить сверхтяжелую ракету.
Почему это рискованно
При всех плюсах ориентации отечественного сверхтяжа на участие в американском проекте Deep Space Gateway у нее есть и серьезный минус. Дело в том, что космическое агентство в США зависит от электорального цикла в этой стране. В последние десятилетия каждый новый президент хочет заработать имиджевых очков, объявив новый, «невиданный» космический проект.
Это может быть что угодно: СОИ Рейгана, возвращение на Луну Буша-младшего, план захвата астероида Обамы или вот, например, создание окололунной станции в эпоху Трампа. Выполнять все это не только не обязательно, но и не нужно. Больше восьми лет никакой президент в США у власти не пробудет, а реализовать без сверхусилий действительно большой космический проект за восемь лет все равно не выйдет.
Проект Deep Space Gateway в связи с этим может постигнуть та же печальная участь, что и более ранние проекты NASA, такие как закрытая при Обаме программа Constellation, в которую были вложены миллиарды долларов и годы труда. До того ровно так же был закрыт целый ряд других программ. Фактически Штаты после полетов на Луну довели до конца только одну пилотируемую программу — МКС.
Взлет тяжелой ракеты-носителя «Дельта IV» с кораблем «Орион» на борту. «Орион» входил в программу Constellation и продолжает разрабатываться после ее свертывания.
NASA / Sandra Joseph and Kevin O’Connell
Особенно большой риск для проекта DSG создает то, что идея окололунной станции вызывает сильное раздражение у американского общества. Известный американский публицист Роберт Зубрин, специализирующийся на космосе, уже отметил: «Там нельзя сделать ничего такого, что нельзя сделать на МКС, за исключением подставления людей под большие дозы радиации — форма медицинского исследования, за которую ряд нацистских врачей вздернули в Нюрнберге».
Может получиться так, что следующий президент США не захочет, чтобы его имя в истории фигурировало рядом с фамилиями Гиммлера и Менгеле. В этом случае российской сверхтяжелой ракете придется менять коней на середине переправы — у нас нет и не планируется никаких самостоятельных национальных космических проектов, для которых была бы нужна сверхтяжелая ракета. В этом случае она рискует остаться без каких-либо определенных целей.
Сверхтяжелое повторение истории с «Ангарой»?
Подобный случай в постсоветской истории нашей космонавтики уже был. Не так давно без большой доли заказов осталась «Ангара», ракета, на создание которой потрачено в ~6,5 раза больше, чем на создание Falcon 9 (разработка которого стоила примерно 400 миллионов долларов).
Макет ракеты-носителя тяжелого класса «Ангара» на VII Международной выставке военной техники, технологий и вооружения cухопутных войск «ВТТВ-Омск-2007».
Фото: Валерий Гашеев / ИТАР-ТАСС
Как отмечал Игорь Комаров еще в прошлом году, планы по производству «Ангары» уменьшились в несколько раз — из-за сокращения финансирования. Снижение числа заказов приводит к простою, а тот, в свою очередь, вызывает рост стоимости производства и пусков. Как мы сейчас знаем, регулярные полеты «Ангары» — спустя 20 лет после запуска программы — так и не начались. Грозит ли та же судьба новому сверхтяжу?
Стоит признать, что NASA, с каждым новым президентом резко меняющая свои планы в космосе, — партнер для российской космонавтики менее надежный, чем российское Министерство обороны. Да, МО всегда может сократить запуски своих спутников, но не может вовсе от них отказаться — без этого оно будет слепым в случае большой войны. А вот Штаты вполне могут отказаться от окололунной станции вовсе — им не впервой. Поэтому призрак «Ангары» еще долго будет бродить где-то рядом с проектом российского сверхтяжа.
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Sp-force-hide { display: none;}.sp-form { display: block; background: #ffffff; padding: 15px; width: 960px; max-width: 100%; border-radius: 5px; -moz-border-radius: 5px; -webkit-border-radius: 5px; border-color: #dddddd; border-style: solid; border-width: 1px; font-family: Arial, "Helvetica Neue", sans-serif; background-repeat: no-repeat; background-position: center; background-size: auto;}.sp-form input { display: inline-block; opacity: 1; visibility: visible;}.sp-form .sp-form-fields-wrapper { margin: 0 auto; width: 930px;}.sp-form .sp-form-control { background: #ffffff; border-color: #cccccc; border-style: solid; border-width: 1px; font-size: 15px; padding-left: 8.75px; padding-right: 8.75px; border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; height: 35px; width: 100%;}.sp-form .sp-field label { color: #444444; font-size: 13px; font-style: normal; font-weight: bold;}.sp-form .sp-button { border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; background-color: #0089bf; color: #ffffff; width: auto; font-weight: 700; font-style: normal; font-family: Arial, sans-serif;}.sp-form .sp-button-container { text-align: left;}
Российскую сверхтяжелую ракету планируется запустить в 2028 году, строительство соответствующего стартового стола на космодроме Восточный должно завершиться в 2027 году. Носитель получит название «Энергия-5», его проектированием занимается , производство доверят . Такая ракета практически не нужна для околоземных пусков, в ее задачи может входить отправка миссий к Луне. Почему в России пока еще могут построить сверхтяжелую ракету, но вряд ли успеют до обозначенного срока, рассказывает .
«Создается конструктор»
Проект «Энергия-5В» впервые был презентован генеральным директором «Энергии» в ноябре 2016 года. В настоящее время в РКК работают над двумя ракетами - «Энергия-5В-ПТК» и «Энергия-5ВР-ПТК» (последняя - с кислородно-водородным разгонным блоком). На низкую опорную орбиту носители способны вывести до ста тонн, к спутнику Земли - до 20,5 тонны: лунную версию разрабатываемого РКК корабля «Федерация» или лунный взлетно-посадочный модуль.
По замыслу ракета сверхтяжелого класса «Энергия-5» объединит пять носителей среднего класса «Союз-5» - один модуль в центре (фактически вторая ступень), четыре - по бокам (первая ступень). Третью ступень позаимствуют у тяжелой ракеты «Ангара-А5В». К сожалению, ни «Союз-5», ни «Ангара-А5В» пока еще ни разу не летали.
Носитель «Союз-5» должен прийти на смену собираемым на Украине «Зенитам», которые более чем на 70 процентов состоят из российских комплектующих, а также с течением времени ракетам «Союз-2». Его планируется использовать в пилотируемой космонавтике, для запуска околоземной версии корабля «Федерация», а также в рамках . На «Сункар» (название «Союза-5» в рамках российско-казахстанского проекта «Байтерек») в Федеральной космической программе на 2016-2025 годы (опытно-конструкторская работа «Феникс») выделяется 30 миллиардов рублей.
Носитель должен стартовать в 2022 году. «Союз-5» сможет выводить на низкую опорную орбиту до 17 тонн, в ракете предусмотрено в два раза меньше деталей и сборочных единиц, чем в «Союзе-2». Двигатель РД-171 первой ступени «Зенитов» (и согласно планам «Союза-5») пока считается самым мощным в мире жидкостным ракетным двигателем. Четыре таких агрегата (в версии РД-170) устанавливались на боковые ускорители советской сверхтяжелой ракеты «Энергия».
«Ангара-А5В» представляет собой тяжелую модификацию ракет семейства «Ангара» с кислородно-водородной третьей ступенью, увеличивающей грузоподъемность на десять тонн (примерно до 40 тонн на низкой опорной орбите). Разработка оценивается в 37 миллиардов рублей, вся программа создания «Ангары-А5В» с учетом развертывания необходимой инфраструктуры обойдется в 150 миллиардов рублей. Эскизный проект «Ангары-А5В» намерены завершить в 2017 году, закончить наземные испытания - в 2025 году, приступить к летным тестам - не ранее 2027 года.
От планов создания сверхтяжелого носителя в рамках семейства «Ангара» (ракета «Ангара-7») в давно отказались. За разработку и производство таких ракет отвечает московский , который давно уже при помощи многомиллиардных вливаний пытаются вывести из кризиса. «По сути, создается конструктор, из которого мы начнем моделировать тот или иной тип носителя. Все это делается для того, чтобы сократить сроки и стоимость», - говорит об «Энергии-5В» Солнцев.
Изобрести велосипед
В истории советской космонавтики было два проекта сверхтяжелых носителей. Первая ракета, Н-1, с 1969 по 1972 год запускалась четыре раза, все - неудачно. Это сказалось на космической отрасли СССР - преемник Василий Мишин ушел в отставку в 1974 году, его место занял . Он же принял решение о свертывании проекта Н-1 и начале работы над новым сверхтяжелым носителем («Энергией»), что вызвало у современников неоднозначную реакцию.
К сожалению, технологии, использованные при создании советской сверхтяжелой ракеты «Энергия», оба пуска которой (в 1987 и 1988 годах) были успешными, во многом утрачены, а их воспроизведение экономически нецелесообразно. В разработке комплекса «Энергия-Буран» (ракеты и выводимого ею многоразового корабля), как отмечается на сайте РКК «Энергия», «участвовало 1206 предприятий и организаций почти ста министерств и ведомств, были задействованы крупнейшие научные и производственные центры России, Украины, Белоруссии и других республик СССР». В частности, если производство керосино-кислородных двигателей РД-170 удалось сохранить, то выпускать водородно-кислородные РД-0120 (четыре агрегата устанавливались в центральном блоке «Энергии», он же - вторая ступень) современная Россия не в состоянии.
Переход к трехступенчатой схеме ракеты-носителя и рациональное использование кислородно-водородного топлива позволит, как решили в РКК «Энергия», почти в полтора раза снизить общие затраты на опытно-конструкторские работы по новой сверхтяжелой ракете по сравнению с копированием ракеты-носителя «Энергия» (система «Энергия-Буран» обошлась СССР в 16,5 миллиардов советских рублей).
Возможные расходы на «Энергию-5» пока неизвестны. В 2015 году подсчитали , что на проект, включая строительство стартовой площадки на Восточном и соответствующую инфраструктуру, уйдет около 2,2 триллиона рублей. Вероятно, эту сумму можно сократить, особенно если удастся наладить сотрудничество по созданию ракеты «Союз-5» с Казахстаном и компанией «С7 космические транспортные системы», собственником «Морского старта».
Такие дела
Кроме России, над созданием сверхтяжелых носителей задумываются в Китае. В США такая ракета почти готова. В 2017 году ожидается старт носителя Falcon Heavy (на низкую опорную орбиту способен выводить 63,8 тонны) , в 2019-м - SLS (Space Launch System, в зависимости от версии, выводит до 70 и 129 тонн на низкую опорную орбиту) , участвовавшей в разработке носителя Saturn V. У Falcon Heavy уже есть один коммерческий контракт, также с помощью этой ракеты планируется отправить туристов к Луне и корабль Red Dragon к Марсу. SLS, предназначенный для миссий к Луне и Марсу, может быть задействован более десяти раз. в мае 2017 года вице-премьер по итогам совещания у Владимира Путина. Рогозин отметил, что такая ракета появится только после 2025 года и будет предназначена для полетов не вокруг Земли, а вокруг Луны и других космических тел. «Это новый этап пилотируемой космонавтики», - подчеркнул вице-премьер.
Опрос «Россия в космосе XXI века: амбиции и прагматизм», проведенный , показал : 51 процент россиян считает, что страна должна первой создать базу на Луне, 50 процентов - отправить экспедицию на Марс. Противоположного мнения придерживаются 41 и 44 процентов соответственно. «В отношении россиян к освоению космоса за романтическим флером дальних странствий и амбиций страны проглядывает заметный прагматизм. Россияне хотели бы быть первыми во всех значимых проектах, но не хотели бы оплачивать сто процентов расходов», - отмечает аналитик ВЦИОМ Иван Леконцев.
«Энергия» - советская сверхтяжелая ракета-носитель. Она была одной из трех самых мощных когда-либо построенных ракет того же класса - «Сатурна V», а также злополучной ракеты Н-1, которую она должна была заменить. Другим главным предназначением ракеты было выведение на орбиту советского космического корабля многоразового использования, что отличало его от американского, взлетавшего с помощью своих собственных двигателей, питаемых большим внешним топливным баком. Хотя в 1987-1988 годах «Энергия» дважды побывала в космосе, после этого запуски больше не проводились, несмотря на то, что в Советском Союзе она должна была стать основным средством доставки грузов на орбиту XXI века.
Лунный плацдарм
После того как Валентин Глушко возглавил ЦКБЭМ (бывший ОКБ-1), сменив опального Василия Мишина, он в течение 20 месяцев работал над созданием лунной базы, основанной на модификации ракеты «Протон» конструкции Владимира Челомея, в которой использовались самовоспламеняющиеся двигатели Глушко.
К началу 1976 г., однако, руководство СССР решило остановить лунную программу и сосредоточиться на советском космическом корабле многоразового использования, так как американский челнок рассматривался как военная угроза со стороны США. Хотя в конечном итоге «Буран» будет сильно похож на конкурента, Глушко внес одно существенное изменение, которое позволило ему сохранить свою лунную программу.
В американском челноке «Спейс шаттл» два твердотопливных ракетных ускорителя две минуты разгоняли корабль до высоты 46 км. После их отделения корабль использовал двигатели, расположенные в его кормовой части. Другими словами, шаттл, по крайней мере, частично, обладал своей собственной а большой внешний топливный бак, к которому он крепился, ракетой не являлся. Он лишь предназначался для перевозки топлива для главных двигателей космического корабля многоразового использования.
Глушко же решил строить «Буран» вообще без каких-либо двигателей. Это был планер, предназначенный для возвращения на Землю, который выводился на орбиту двигателями, внешне напоминавшими топливный бак американского шаттла. На самом деле это была ракета-носитель «Энергия». Другими словами, главный конструктор Советского Союза спрятал в системе космического корабля многоразового использования разгонный модуль класса «Сатурн V», который потенциально мог стать основой для его любимой лунной базы.
Третье поколение
Что из себя представляет ракета-носитель «Энергия»? Ее разработка началась, когда Глушко возглавил ЦКБМ (на самом деле название «Энергия» использовалось в наименовании недавно реорганизованного отдела НПО задолго до создания ракеты) и принес с собой новую конструкцию ракетного летательного аппарата (РЛА). В начале 1970 годов Советский Союз имел не менее трех ракет - модификации Н-1-Р-7, «Циклон» и «Протон». Все они конструктивно отличались друг от друга, поэтому стоимость их обслуживания была относительно высокая. Для третьего поколения советских космических летательных аппаратов требовалось создать легкие, средние, тяжелые и сверхтяжелые ракеты-носители, состоящие из одного общего набора компонентов, и РЛА Глушко подходил на эту роль.
Серия РЛА уступила «Зенитам» ОКБ Янгеля, но у этого бюро тяжелые ракеты-носители отсутствовали, что давало возможность продвижению «Энергии». Глушко взял свою конструкцию РЛА-135, которая состояла из большого основного разгонного модуля и отделяемых ускорителей, и снова предложил ее вместе с модульной версией «Зенита» в качестве ускорителей и основной новой ракетой, разработанной в его бюро. Предложение было принято - так родилась ракета-носитель «Энергия».
Королев был прав
Но Глушко должен был принять еще удар по своему самолюбию. На протяжении многих лет тормозилась по той причине, что он не соглашался с Сергеем Королевым, который считал, что для большой ракеты жидкий кислород и водород являются лучшими видами топлива. Поэтому в Н-1 были двигатели, построенные гораздо менее опытным конструктором Николаем Кузнецовым, а Глушко сосредоточился на азотной кислоте и диметилгидразине.
Хотя это топливо и обладало такими преимуществами, как плотность и пригодность к хранению, но оно было менее энергоемким и более токсичным, что представляло большую проблему в случае аварии. Кроме того, советское руководство было заинтересовано в том, чтобы догнать Соединенные Штаты - у СССР не было больших двигателей на жидком кислороде и водороде, в то время как во второй и третьей ступенях «Сатурна V» они использовались, как и в главном двигателе «Спейс шаттл». Отчасти добровольно, отчасти из-за этого политического давления, но Глушко пришлось уступить в его споре с Королевым, которого уже восемь лет как не было в живых.
10 лет разработок
В течение следующих десяти лет (это долго, но не слишком: на разработку «Сатурна V» ушло семь лет) НПО «Энергия» разработала массивную основную ступень. Боковые ускорители были относительно легче, меньше и использовали двигатели на жидком кислороде и керосине, в создании которых СССР имел большой опыт, так что вся ракета была готова к первому полету в октябре 1986 года.
К сожалению, для нее не было полезной нагрузки. Хотя при разработке «Энергии» и возникали некоторые проблемы, положение с челноком «Буран» было гораздо хуже - он не был даже близок к завершению. До этого момента название «Энергия» использовалось для ракеты-носителя и космического самолета. Здесь и пригодилась уловка Глушко. Ракете не нужно было ожидать, пока другая ее половина будет готова. В последний год ее создания было принято решение совершить запуск без «Бурана».
«Полюс» гонки вооружений
Между осенью 1985-го и осенью 1986 года была создана новая полезная нагрузка «Полюс». Это был один из функциональных грузовых блоков Владимира Челомея, перепрофилированный из модуля космической станции и тесно связанный с модулем МКС «Заря». «Полюс» предназначался для проведения широкого спектра экспериментов, но его главная задача состояла в испытаниях 1-МВт углекислотного лазера - оружия, разрабатывавшегося в СССР с 1983 года. На самом деле все было не так зловеще, как кажется, так как СССР критиковал США за стратегическую оборонную инициативу, и Михаил Горбачев не хотел рисковать тем, что американцы могут узнать о военном противостоянии. Встреча на высшем уровне в Рейкьявике закончилась в октябре 1986 года и страны были близки к радикальному сокращению ядерного оружия, и в декабре 1987 года они собирались заключить договор о сокращении ракет средней дальности. Различные компоненты лазера намеренно не использовались, осталась только возможность отслеживать цели, и даже ту Горбачев запретил испытывать, посетив Байконур за несколько дней до старта. Однако визит Горбачева привел к появлению формального названия ракеты (в отличие от предполагаемого челнока): надпись «Энергия» появилась на ее корпусе незадолго до приезда Генсека.
Ошибка программы
Первый пуск ракеты-носителя «Энергия» состоялся 15 мая 1987 г. В течение первых нескольких секунд полета, до того как корабль покинул стартовую площадку, он заметно наклонился, но затем сам скорректировал свое положение после запуска системы управления ориентацией ракеты. После этого «Энергия» полетела красиво, в сопровождении единственного МиГа, и быстро исчезла в низких облаках. Ускорители отделились правильно (хотя для этого и следующего полета они не были оснащены парашютами, которые бы позволили их повторное использование), а затем основная ступень покинула зону видимости. После выгорания ракета-носитель отделилась от «Полюса» и, как и планировалось, упала в Тихий океан.
«Полюс» весил 80 тонн, и, чтобы достичь орбиты, он должен был запустить собственный ракетный двигатель. Для этого нужно было совершить оборот на 180 градусов, но из-за ошибки программы после пуска модуль продолжил вращение, и, вместо того чтобы перейти на более высокую орбиту, он опустился ниже. Грузовой модуль также разбился в Тихом океане.
Успех?
Хотя запуск и потерпел неудачу, сама ракета имела полный успех. Работа над «Бураном» продолжалась, и в основном завершенный челнок (готовый к полету, но способный генерировать мощность, достаточную лишь на один день на орбите) был соединен со второй ракетой для запуска беспилотной миссии 15 ноября 1988 года. И вновь ракета-носитель «Энергия» была запущена безупречно (с изменением в программном обеспечении, предотвращавшем опасный наклон во время старта), и на этот раз его полезная нагрузка тоже не подвела: «Буран» в автоматическом режиме приземлился на Байконуре, совершив два витка вокруг Земли, три часа и двадцать пять минут спустя.
Таким образом, к началу 1989 г. Советский Союз имел самую мощную ракету, до сих пор никем не превзойденную. Она могла запустить челнок с полезной нагрузкой, аналогичной нагрузке американских орбитальных аппаратов, а сама по себе могла вывести на низкую околоземную орбиту 88 тонн груза или доставить 32 тонны на Луну (по сравнению с 118 т и 45 т у «Сатурна V» и 92,7 т и 23,5 т у Н-1). Планировалось дальнейшее увеличение этого показателя до 100 тонн, и велись работы по созданию специального грузового отсека вместо приспособленного «Полюса». Уменьшенная версия ракеты, названная «Энергия-М», с одним двигателем и двумя ускорителями, также находилась в завершающей стадии разработки, и была способна выводить полезную нагрузку весом до 34 тонн.
Дорогое удовольствие
Распад Советского Союза стал главной причиной неудачи проекта. Только-только он начинал становиться на ноги, но необходимость в защите интересов безопасности сверхдержавы исчезла, как и деньги, необходимые для масштабных научных миссий. Другая проблема заключалась в том, что ускорители «Зенит» производились компанией, расположенной в независимой Украине.
Правда, еще до того ракета-носитель «Энергия» стала мало востребованной - если нет необходимости лететь на Луну, то подъем на орбиту 100 тонн груза был излишним. У челноков, для которых она разрабатывалась в первую очередь, оказались те же недостатки, что и американских шаттлов, но у ракеты не было преимущества монопольного положения, как это было в США до взрыва «Челленджера» в 1986 году.
Крик отчаяния
Отчаяние НПО «Энергия» можно проследить по предложенным им миссиям:
- Выведение на орбиту массивных лазеров с целью восстановления озонового слоя в течение нескольких десятилетий.
- Построение на Луне базы для добычи гелия-3, используемого в разрабатываемых международным консорциумом, которые будут готовы к 2050 году.
- Запуск отработанного ядерного топлива в «могильники» на гелиоцентрической орбите.
В конце концов дело дошло до вопроса о том, на что была способна ракета, чего не могли бы сделать меньшие, более дешевые космические корабли - каждый пуск «Энергии» стоил 240 млн $ даже при завышенном курсе рубля к доллару в конце 80-х. Если бы запуски производились только при необходимости, содержание завода по изготовлению ракет было бы роскошью, которую ни Советский Союз, ни Россия позволить себе не могли.
Пиррова победа
Если согласиться с теорией, что Советский Союз распался в первую очередь из-за финансовых трудностей, то можно также обоснованно сказать, что «Энергия-Буран» была одной из главных причин этого краха. Данный проект был примером неконтролируемых расходов, которые погубили СССР, и условием его дальнейшего существования было воздержание от реализации такого рода проектов.
С другой стороны, можно обоснованно утверждать, что наибольший урон супердержаве нанесла реакция Михаила Горбачева на финансовое положение страны, и СССР мог бы дотянуть до сегодняшнего дня, если бы Политбюро вслед за возглавил кто-то другой.
Возможные перспективы
Если оставить в стороне фантастические идеи, упомянутые выше, «Энергия» могла бы использоваться для выведения на орбиту одного или нескольких крупных модулей космической станции, которые бы потом достраивались модулями, выводимыми с помощью комбинации «Энергия-Буран»: в конце 1991 года станция «Мир-2» была реконструирована на использование 30-тонных модулей.
Также возможной была постройка меньшего челнока, который бы располагался не сбоку, а в передней части ракеты.
Ставка Глушко на то, что советская космическая программа, как это случалось ранее, пройдет через эпоху перемен, оказалась верной. Хотя разрабатывать и ракеты-носители для конкретной миссии более эффективно, история показывает, что после их создания возникают и новые способы их использования. Глушко умер 10 января 1989 года, менее чем через два месяца после второго и последнего полета «Энергии».
«Зенит» славы
Двигатель РД-170, разработанный для «Зенита» и «Энергии» также оказался одним из лучших ракетных двигателей. Его модификациями могут похвастать южнокорейская «Наро-1», российская ракета-носитель «Ангара» и американская «Атлас V», которая не только использовалась для выполнения научных задач, таких как доставка марсохода «Кьюриосити» и запуск зонда «Новые горизонты» к Плутону, но и американскими военными. Такова разница между 1988 годом и сегодняшним днем.