Однако потребовалось более 10 лет, чтобы относительно небольшой и - в сравнении с Т-100 или Су-27 - простой аппарат вышел из заводского цеха Комсомольского-на-Амуре авиационного производственного объединения, прошел прочностные испытания в Новосибирском филиале ЦАГИ и наконец «забегал» по крупнейшему в Европе аэродрому Летно-испытательного института. Более 10 лет!
Гораздо счастливей судьба другой мирной разработки того же КБ - сельскохозяйственного самолета Су-38.
При химобработке полей (да и лесов) специальные самолеты практически незаменимы, но в нашей стране они уже много десятилетий представлены одним типом - Ан-2. Как многоцелевой он хорош, а вот как специальный - великоват. Несколько лет (и МАКСов) назад машинами такого назначения занимались практически все КБ, включая туполевцев и мясищевцев. Благодаря немалому заделу по спортивной авиации и неплохому материальному положению, «Сухой» достиг успеха первым.
Компоновка Су-38 классическая: моноплан-низкоплан (на крыле висят распылители), впереди - поршневой двигатель («Вальтер») с тянущим винтом, за ним, над центропланом и перед кабиной пилота, - бак для химикатов. Аппарат уже успешно летает. Смоленский авиазавод готовится к серийному производству, при котором Су-38 должен быть в 1,5-2 раза дешевле конкурентов. Впрочем, потребность в сельхозавиации в стране и мире такова, что конкуренции на этом рынке практически нет.
А если она возникнет, на стороне Су-38 - высокие летные характеристики и такое немаловажное преимущество, как герметичная кабина пилота, изолирующая его от полезного груза.
«БАЙКАЛ»
ВЫТЕКАЕТ
ИЗ «АНГАРЫ»
1. Эскиз ускорителя первой ступени многоразового носителя ГК-175 «Энергия-2».
2. «Ангара» - «Байкал» в стартовой конфигурации.
3. «Ангара» - вариант 2001 г.
4. Возвращаемый ускоритель «Байкал», вид слева, сверху и спереди.
5. Технологический макет «Байкала» на МАКС-2001.
6. Варианты «Ангары» с несколькими «Байкалами».
«АНГАРА» СТАРТУЕТ С «АНГАРЫ»
История рождения летательного аппарата - абсолютно любого - даже в самом тезисном и формализованном изложении воспринимается как захватывающая интрига. Но в большинстве случаев этот долгий и отнюдь не прямой путь интеллекта инженеров и мастерства рабочих недоступен внешнему наблюдателю: тут тайна - и государственная, и коммерческая. Однако современные политэкономические реалии заставляют отечественные аэрокосмические фирмы громко заявлять о некоторых прежде «совершенно секретных» действиях. И сегодня мы можем в подробностях наблюдать рождение в Государственном космическом научно-производственном центре имени М.В. Хруничева семейства ракет-носителей «Ангара».
Впервые это название появилось в Государственной космической программе РФ, принятой в 1993 г. Тогда речь шла о носителе тяжелого класса, способном заменить «Протон» - ведь была очевидна экологическая вредность компонентов его топлива (сами по себе горючее и окислитель, а также продукты их сгорания ядовиты, канцерогенны, накапливаются в организме и т.д.). Ракета предполагалась двухступенчатой, с кислородно-керосиновой первой ступенью и кислородно-водородной второй. Последнее должно было позволить выводить на низкую орбиту 26 т при стартовой массе 640 т.
Военный заказчик потребовал использовать автоматический стартовый комплекс носителя «Зенит» (двигатель предполагался тот же, модификация РД-170). Это привело к конструктивно-компоновочной схеме, не встречавшейся ранее не только в реализованных машинах, но и в отвергнутых проектах. Каждая ступень должна была состоять из 3 параллельных блоков одинакового диаметра 3,9 м: центральный несущий бак и два подвесных. На первой ступени несущим был бак для керосина, по бокам расположили кислород. У второй ступени кислород находился в середине, подвесные баки - водородные. Хвостовой же отсек 1 -й ступени был в точности как у «Зенита».
Можно только догадываться, с какими проблемами пришлось столкнуться разработчикам и что предстояло бы преодолеть аэродинамикам и прочнистам, будь этот проект реализован в таком виде. Однако в первоначальном виде «Ангара» не осталась. С одной стороны, страна пока не испытывает острой нужды в ракетах такой грузоподъемности. С другой - после распада Советского Союза у нас не осталось серьезных мощностей по производству жидкого водорода. С третьей - на новую большую ракету не было и нет денег.
И где-то году в 97-м от первоначального проекта остались только название и топливные компоненты. Теперь речь уже шла именно о СЕМЕЙСТВЕ носителей, основой которого стал универсальный ракетный модуль УРМ.
Сегодня это баковый отсек, и двигательная установка, все вместе длиной 25,695 м, диаметром 2,9 м, масса конструкции - 8,5 т, заправка - до 132,6 т керосина, кислорода и сжатых газов. Двигатель - 1/4 «зенитовского» РД-170 (или 1/2 экспортного РД-180), имеет тягу 196 т у Земли и называется РД-191. Межбаковый отсек - традиционной конструкции, зато трубопровод кислорода из переднего бака идет необычно - снаружи, прикрыт гаргротом.
Один такой УРМ составляет первую ступень вариантов «Ангара-1.1» и «-1.2». Вторую ступень первого из них образует разгонный блок «Бриз», уже испытанный на новом легком носителе «Рокот», второго - вновь разрабатываемый ускоритель 2-й ступени диаметром 3,6 м. На 200-км орбиту эти варианты должны выводить, соответственно, 2,0 и 3,7 т.
Теперь, если с боков вешать еще 2, 3, 4, 6 УРМов, а наверх ставить разные разгонные блоки, получатся машины грузоподъемностью от 13,5 до 30 т (в последнем случае предлагалась связка 4 УРМов вокруг центральной кислородно-водородной ступени, устроенной по схеме «первой» «Ангары»). Интересно, что узлы крепления боковых блоков тогда располагались не через 90° (как у бессмертной королевской «семерки»), а через 60°. Это - данные 1998 - 99 гг.
Сегодня на повестке дня - машина среднего класса «Ангара-3» (3 УРМа, 14 т полезного груза) и две - тяжелого: «Ангара-5» (5 УРМов, кислородно-водородный разгонный блок - КВРБ, 24,5 т полезного груза) и «Ангара-5-УКВМ» (5 УРМов, КВРБ. кислородно-водородная ступень вместо стандартной «керосинки», 28,5 т на низкую орбиту). На геостационарную орбиту - рабочую для спутников связи - эти варианты могут вывести, соответственно, 1,0, 4,0 и 5,0 т. И все это - с северного, энергетически невыгодного Плесецка.
Кстати, в стародавние времена, даже еще до того, как нынешний северный космодром стал «55-м научно-испытательным полигоном Министерства обороны», он назывался «объектом «Ангара»...
Надо отметить, что идея УРМов отнюдь не нова, но всегда оставалась нерешенной одна проблема. Для того чтобы многоступенчатая ракета имела максимальную грузоподъемность, соотношение масс ее ступеней должно быть вполне определенным, оптимальным. С универсальным же модулем это практически недостижимо, пример тому - все тот же «Зенит» (его первая ступень используется и в «Энергии»). Создатели «Ангары» рассчитывают на изменение тяги двигателя центрального модуля: на старте она максимальна для необходимой тяговооруженности, а потом дросселируется (снижается), чтобы к моменту отделения «боковушек» в нем еще оставалось топливо. Таким образом, как и у «семерки», «боковушки» - первая ступень, в центре - вторая.
ИСТОРИЯ с ГЕОГРАФИЕЙ
Сенсацией нынешнего МАКСа (как, впрочем, и Ле-Бурже двумя месяцами ранее) стал еще один компонент «Ангары» - многоразовый ускоритель 1-й ступени «Байкал». Здесь мы имеем дело с реализацией - наконец! - очень старой мечты ракетостроителей.
Хорошо известно, что долгие годы основополагающим принципом ракетно-космических конструкций было немедленное отбрасывание всех ненужных в полете элементов носителей и кораблей. Это обусловлено простейшей причиной - постоянным дефицитом энергии. Ведь каждый килограмм груза или конструкции, которые необходимо разогнать до первой космической скорости, требует для этого порядка 10 кг топлива. А оно должно размещаться в баках, вес которых увеличивает и без того немалое количество этих самых килограммов. Естественно, вопрос о том, КУДА летит сброшенное, долгое время просто не стоял...
Те благостные времена навсегда ушли в прошлое. Конечно, иной раз экологическая паника поднимается в конкретных политических целях, но и в самом деле, дюралевые бочки с раскаленными силовыми агрегатами не способствуют здоровью и хорошему настроению людей, коим «посчастливилось» проживать (или хотя бы работать) на полях падения отработанных ступеней - даже если компоненты топлива нетоксичны. Совсем же пустых мест немного, и они ограничивают азимуты запусков с конкретных космодромов что невыгодно уже экономически, политически, как угодно.
Решение может быть только одно: отработанные ракетные блоки должны падать не куда придется, а управляемо опускаться куда надо, в идеале - на строго определенные посадочные площадки, поближе к месту старта. И совсем хорошо, чтобы их после этого можно было бы проверить, заправить - и снова на пуск.
И все-таки попытки сделать хотя бы первую ступень ракеты многоразовой предпринимались не однажды, правда, дальше макетов и продувочных моделей дело не шло. Обсуждались варианты спасения боковых «морковок» «семерки», многоразовым хотели сделать блок «А» лунного носителя H1, американцы прорабатывали надувное крыло для «Сатурна-5». Наконец, парашюты опускают в Атлантику твердотопливные ускорители «шаттла», парашютно-ракетная система спасения отработана (но в реальных полетах не испытана) для 1-й ступени «Энергии».
И именно создатели «Энергии» пошли дальше, предложив на ее базе полностью многоразовый тяжелый носитель ГК-175. Проект, безусловно, заслуживает отдельного рассказа, там было много интересных идей, а ознакомиться с ним можно только в мемуарах главного конструктора Б.И. Губанова, вышедших микроскопическим тиражом и по чудовищной цене, да еще в Интернете... Но нам интересно, как выглядел блок первой ступени «Энергии-2».
За основу взяли все ту же ступень, общую для «Энергии» и «Зенита». Только на хвостовом отсеке должно было встать V-образное складное оперение, а на межбаковом - узлы крепления огромных поворотных консолей, складывающихся вперед, и многоколесное шасси. В головном обтекателе размещались носовая стойка шасси и турбореактивный двигатель с запасом топлива для возвращения к месту старта, больше чем на 300 км. Впрочем, основной расчет делался на планирующий режим, что и потребовало крыла с удлинением 15 - как у хорошего планера.
Почему не реализовали тот проект, стоило бы разобраться более компетентным лицам, но наработки, конечно, не были забыты. Необходимость же минимизации, а то и ликвидации полей падения сейчас намного острее, чем 12 лет назад. Ну а решение той же задачи при близких исходных неизбежно будет похоже...
Конструкторы Центра имени М.В. Хруничева (при участии НПО «Молния») взяли за основу «Байкала» все тот же УРМ. На хвостовом отсеке поставили оперение - киль с рулем и цельноповоротные складывающиеся стабилизаторы. В головной обтекатель - турбореактивный двигатель для возвращения, носовую стойку шасси и рулевые двигатели. В межбаковый отсек - основные стойки шасси и узел крепления крыла.
А вот крыло - это нечто. Оно цельно-поворотное, на старте уложено вдоль корпуса, правая консоль вперед, левая - назад. Тоже очень старая идея: при развороте одна консоль работает как крыло обратной стреловидности (о проблемах которого немало наговорили в связи с «суховским» С-37). Считалось, что в реальных машинах эту идею не использовали. Оказывается, это не так. Цельноповоротное крыло давно применяется на крылатых ракетах ОКБ «Новатор» (об этой уникальной организации будет рассказано в одном из ближайших номеров журнала), то есть в нашей стране эта конструкция освоенная. Интересно, что участок наибольшего скоростного напора «Байкал» должен лететь «на спине»: расположенное там из общих компоновочных соображений крыло прижимается к фюзеляжу, а не отрывается от него.
И вот что получается. Расчетная сухая масса «Байкала» вдвое больше УРМ - 17,8 т против 8,5. Стартовая масса «Ангары-1.2» с «Байкалом» вместо УРМ - 168,9 т против 167. Ну и грузоподъемность, соответственно - 1,9 т против 3,7... Связка, аналогичная «Ангаре-3» (2 «Байкала» и УРМ), выводит на низкую орбиту 9,3 т (в полтора раза меньше), аналогичная «Ангаре-5» - 18,4 (на треть меньше).
Зато НЕТ ПОЛЕЙ ПАДЕНИЯ (обломки второй ступени падают где-то в Тихом океане). Больше половины носителя используется повторно, а это особенно важно в долгосрочной перспективе. Ведь уже само по себе мышление в стиле «использовать и выбросить» мешает применению в космической технике новых разработок, необходимых для дельнейшего освоения космоса, но бессмысленных в одноразовых конструкциях.
И ВСЕ-ТАКИ ОНИ СТРОЯТСЯ!
Когда-то пели: «Земля не может не вращаться, пилот не может не летать». А инженер, добавим, - не способен не творить. Тем более, не могут десятилетие простаивать заводы с многотысячными коллективами и КБ. Конечно же, после печальной памяти 1991-го в нашей стране появлялись новые летательные аппараты, но...
Таганрогские проектировщики и иркутские авиастроители могут гордиться своим Бе-200, но это же - чуть «обжатый» А-40, работы над которым велись с конца 1960-х! Тот же Центр имени М.В. Хруничева в прошлом году начал летные испытания разгонного блока «Бриз-М»: машина новая, однако в его основе - орбитальная ступень «Бриз», созданная в другое время и для других целей.
А сейчас мы видим то, чего раньше не было. И пусть Су-80 только начал летать, а первые старты «Ангары» и «Байкала» еще впереди - но это реальные, действительно новые и достаточно большие машины. Именно они, а отнюдь не громкие заявления руководства и бодрые финансовые отчеты свидетельствуют: отечественная аэрокосмическая промышленность ЖИВА! И жить будет!
Ангара - одна из самых
больших и уникальнейших рек
восточной Сибири. Общая
длина Ангары 1779 км. Она
вытекает из озера Байкал
мощным потоком шириною 1,1
км., глубиной до 1,8-1,9 м.
Средний расход воды в истоке
- 1920 куб. м/сек, или около
61 куб. км в год. Впадает в
Енисей в 83 км выше города
Енисейска. Водосборная
площадь бассейна Ангары,
включая озеро Байкал, 1 039
000 кв. км. Половина площади
бассейна приходится на
Байкал, остальная часть - на
собственно Ангару. Длина
Ангары в пределах области
1360 км, водосборная площадь
232 000 кв. км.
В бассейне Ангары, в
пределах области,
насчитывается 38 195
различных рек и речек общей
протяженностью 162 603 км,
что в четыре раза больше
окружности Земли по
экватору.
Ангара течет по территории
Иркутской области с юга на
север. Долина ее хорошо
разработана. На отдельных
участках она расширяется до
12 - 15 км, а в местах
выходов трапов сужается до
300 - 400 м.
Питание Ангара получает из
озера Байкал. Естественным
регулятором расходов воды
является Иркутское
водохранилище. Ангара
питается за счет вод
притоков, роль которых
увеличивается к устью.
До строительства Иркутской
ГЭС уровневый режим Ангары
был весьма своеобразен.
Летом за счет обильного
выпадения дождей, а зимой за
счет скопления донного льда
и шуги в узких местах русла
высота подъема воды
достигала 9 м. В связи с
созданием Иркутского и
Братского водохранилищ
уровневый режим Ангары
изменился. Повысились уровни
в межсезонное время и
понизились в паводковое
вследствие распределения
воды на большой площади.
Отличительной особенностью
Ангары является то, что она
находится в сравнительно
суровых климатических
условиях, но ледостав на ней
наступает позднее, чем на
других реках Сибири и даже
европейской части России.
Объясняется это быстрым
течением и поступлением
сравнительно теплых
глубинных вод из Байкала.
После строительства
Иркутской, Братской и
Усть-Илимской ГЭС Ангара
ниже этих ГЭС не замерзает,
так как прогретые за лето
воды в водохранилищах не
успевают на этих участках
охладиться.
Высокая степень водоносности
Ангары в течении года,
постоянство расходов,
большое падение дают
основания оценить ее как
реку, обладающую огромными
запасами гидроэнергетических
ресурсов. На Ангаре можно
построить каскад ГЭС общей
мощностью 15 млн. КВт,
которые могут давать 90
млрд. КВт/ч электроэнергии,
то есть столько, сколько
могут дать Волга, Кама,
Днепр и Дон, вместе взятые.
На Ангаре построены
Иркутская, Братская,
Усть-Илимская ГЭС. В
результате этого Ангара
превратилась в цепь
водохранилищ и глубоководную
озерно-речную магистраль.
Создание каскада ГЭС и
водохранилищ внесло коренные
изменения в
гидробиологический режим
Ангары, сильно затруднило
естественную связь реки с
Байкалом, привело к
значительному преобразованию
видового состава флоры и
фауны.
Наиболее крупные
левосторонние притоки Ангары
- Иркут, Китой, Белая, Ока,
Уда, Бирюса; правосторонние
притоки небольшие - Ушаковка,
Куда, Ида, Оса, Уда, Илим.
Многоразовый ускоритель первой ступени «Байкал» в составе ракеты-носителя / Фото: www.gazeta.ru
"Роскосмос" готов приступить к созданию летного образца возвращаемой первой ступени ракеты- носителя. Для этого в Центре имени Хруничева собрана команда специалистов, разрабатывавших систему "Энергия - Буран", пишут "Известия" со ссылкой на Александра Медведева, генерального конструктора "Роскосмоса" по ракетным комплексам.
Александр Медведев / Фото: so-l.ru
"Приказом гендиректора Центра имени Хруничева на предприятии восстановлен департамент по многоразовым средствам выведения, - сказал А. Медведев. - Это произошло буквально месяц назад. Работать туда мы пригласили людей, которые создавали в свое время "Буран". Департамент возглавил Павел Анатольевич Лехов, один из проектировщиков системы "Энергия - Буран".
Как отмечает издание, российских инженеров не вдохновил опыт Илона Маска, основателя SpaceX, который сажает первые ступени ракеты Falcon 9 на баржу в Атлантическом океане. "Хруничев" проектирует "крылатую" первую ступень, которая сможет возвращаться на космодром, как самолет, и садиться на взлетно-посадочную полосу.
"Убежден, что для российских условий возвращаемая первая ступень с выходящими крыльями - это оптимальный вариант, - отметил А. Медведев. - Схема, по которой сажает первую ступень SpaceX, нам не подходит, поскольку с наших космодромов ракеты летят не над морем и у нас нет возможности подогнать в нужное место баржу. Даже если бы такая возможность была, не факт, что это оптимальный путь: в море почти всегда мешает боковой ветер и качка".
"Энергия - Буран" - советская многоразовая транспортная космическая система. Свой первый и единственный космический полет корабль "Буран" совершил в беспилотном режиме 15 ноября 1988 года. Программа была начата в 1976 году, в 1992 году было принято решение о ее прекращении, сообщает ТАСС .
"Байкал" спроектирован в ОАО "НПО "Молния"" по заказу ГКНПЦ им. М.В.Хруничева. В беседе с корреспондентом Агентства военных новостей начальник сектора международных программ и проектов ГКНПЦ Олег Алексеевич Соколов сообщил, что работы по аналогичным ускорителям ведутся в США, европейских странах и, по некоторым данным, Китае, но в металле полноразмерный макет создан лишь в России.
Российский многоразовый ускоритель (МРУ) "Байкал" / Фото: www.objectiv-x.ru
НК подробно рассказывали о проекте МРУ еще два года назад, когда на 43-м салоне Ле Бурже выставлялась небольшая модель "Байкала". С тех пор в проекте произошел ряд изменений; появились также новые данные как о самом ускорителе, так и о семействе всеазимутальных РН "Ангара-В" на его основе.
По мнению разработчиков, концепция двухступенчатого средства выведения с многоразовой "атмосферной" первой ступенью дает возможность обеспечить гибкость в использовании различных верхних ступеней, среди которых могут и должны быть многоразовые космические корабли.
Фото: www.objectiv-x.ru
Подобная система будет иметь значительно меньшие габариты и массу, чем одноступенчатая многоразовая система, обладающая аналогичными показателями масс выводимой на орбиту и доставляемой на Землю полезных нагрузок (ПН), и, следовательно, более высокие технические показатели. Что касается общей стоимости разработки и эксплуатации, то отработка системы "по частям" может оказаться дешевле, чем доведение до рабочего состояния более крупного и сложного одноступенчатого носителя. С точки зрения проектантов, операция разделения двухступенчатой системы является хорошо отработанной в мировой практике процедурой и не должна потребовать значительных затрат.
Применение многоразовой "атмосферной" ступени для выведения одноразовых ПН может осуществляться не только в рамках концепции двухступенчатого носителя. Нагрузкой для многоразовой первой ступени может быть и сочетание конечной (целевой) ПН с одноразовыми верхними ступенями и разгонными блоками, которые должны быть в составе РН любого класса. Возможно сочетание многоразовых модулей с одноразовыми ступенями, начинающими работу с поверхности Земли (принцип модульности).
Такая концепция многоразовых ступеней-модулей заложена в основу перспективных разработок, проводимых ГКНПЦ совместно с НПО "Молния" в рамках проекта "Байкал". Использование ступеней-модулей, имеющих ракетный двигатель для старта и разгона и воздушно-реактивный двигатель (ВРД), поворотное крыло, аэродинамические органы управления и шасси для возвращения и посадки, предусматривается как в виде первых ступеней легких РН, так и в виде связок или навесных ускорителей в ракетах среднего и тяжелого классов.
Три проекции МРУ "Байкал" / Изображение: www.buran.ru
Особенность "Байкала": не только посадка МРУ на землю, но и возвращение его в точку старта с помощью средств обратного полета, включающих ВРД и систему управления, отработанную на орбитальном корабле "Буран". По расчетам разработчиков, применение "Байкала" на РН семейства "Ангара" позволит в 2-3 раза сократить расходы на вывод ПН на орбиту.
Изделие, демонстрировавшееся в Париже, оснащалось макетами ракетного двигателя РД-191М и турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой (ТРДДФ) РД-33, применяемого на истребителе МиГ-29.
РД-191М тягой у земли 196 т, удельным импульсом у земли 309 сек и в вакууме 337.5 сек, разработан в НПО "Энергомаш" им. В.П.Глушко. ЖРД массой 2.2 т работает на керосине и жидком кислороде и крепится в хвостовой части МРУ в карданном подвесе с углом качания плюс/минус 8º для управления по тангажу и рысканью. ТРДДФ РД-33 разработан санкт-петербургским НПО им. В.Я.Климова, имеет тягу 8.3 тс и массу 1050 кг. Его габариты: длина 4.3 м, ширина 2.0 м, высота 1.1 м. При работе на крейсерском режиме (высота 11 км и скорость полета 0.8 М) удельный расход топлива (керосина) составляет 0.961 кг/тс.час. РД-33 оборудован системами защиты и раннего обнаружения неисправностей.
Кроме того, в проекте рассматривается возможность установки на МРУ двигателя РД-35, разрабатываемого для Як-130.
Шасси ускорителя взяты с самолетов Як-42 и Су-17. Как рассказал Олег Соколов, МРУ "Байкал" рассчитан на 25 пусков, но в перспективе их число планируется довести до двухсот.
Макет, показанный в Ле Бурже, в дальнейшем будет использован для статических прочностных и других наземных испытаний. По словам одних представителей ГКНПЦ, в настоящее время в производстве находятся несколько "Байкалов", которые предназначены для летных испытаний. Однако по неофициальным заявлениям других, до изготовления летных изделий еще далеко, а представленный на выставке макет делался на "скорую руку" и далек по внешнему виду и конструкции от реального "Байкала", который будет запускаться с космодрома Плесецк.
Летные испытания МРУ будут проводиться в несколько этапов.
На первом
- "Байкал" устанавливается на фюзеляже специализированного самолета-носителя ВМ-Т "Атлант". После взлета и набора высоты МРУ отделяется от носителя и в автономном режиме совершает посадку.
На втором
этапе "Байкал" без второй ступени запускается со стартового комплекса РН "Ангара".
Третий этап ЛКИ предусматривает пуски "Ангары А1-В" в штатной конфигурации: МРУ плюс вторая ступень "Бриз-КМ".
Ракета-носитель "Ангара А1-В" с использованием МРУ "Байкал" / Изображение: www.buran.ru
Характеристики многоразового ускорителя "Байкал"
Характернистики РН "Ангара А1-В" с использованием МРУ "Байкал"
По самым оптимистичным заявлениям представителей Центра Хруничева, первый пуск "Ангары А1-В" с ускорителем "Байкал" планируется осуществить через 2-3 года. Тот же срок назывался и два года назад, на предыдущем салоне в Ле Бурже. Следовательно, темп работ пока невысок, или разработчики столкнулись с серьезными техническими и технологическими трудностями.
Олег Соколов особо подчеркнул, что унифицированный ускоритель "Байкал" может использоваться на РН различного класса, в т.ч. американских шаттлах, французской Ariane 5 и других носителях. На РН "Ангара" легкого класса "Байкал" будет первой ступенью. Однако рынок легких носителей в настоящее время не настолько широк, чтобы окупить создание столь дорогой многоразовой ступени.
В первой половине 90-х годов в мире говорилось о блестящих перспективах ракет легкого класса в связи с прогнозировавшимся резким ростом числа малых КА, рассчитанных на работу на низких орбитах, и развертыванием целой серии низко- и среднеорбитальных систем глобальной спутниковой связи.
Однако число проектов малых КА, финансируемых и находящихся в стадии реализации, за последние годы сократилось. Системы связи на базе "нестационарных" группировок небольших КА до сих пор не подтвердили свою экономическую окупаемость, а потому не получили широкого распространения. В связи с этим множества пусков РН легкого класса в действительности не потребовалось; закладываемый в "Байкал" ресурс из 200 полетов в варианте легкой ракеты может просто не выработаться к моменту морального "старения" носителя и окончания ресурса долговечности систем и агрегатов. Окупиться создание МРУ может, пожалуй, только при его использовании в более востребованных на рынке носителях среднего и, прежде всего, тяжелого классов.
Компоновочные схемы ракет / Изображение: www.buran.ru
Всеазимутальные РН "Ангара-В" среднего и тяжелого классов получаются путем замены боковых универсальных ракетных модулей (УРМ) ускорителями "Байкал". Так, на "Ангаре-А3" среднего класса планируется устанавливать два МРУ (вариант "Ангара А3-В"), а из РН тяжелого класса "Ангара-А5" заменой четырех боковых УРМ на четыре МРУ получается "Ангара А5-В". Прорабатывается и вариант использования ускорителей на тяжелой "Ангаре-А4" с кислородно-водородной второй ступенью ("Ангара А4-В"). Однако использование 2-4 МРУ на одной РН может создать целый ряд проблем. Компоновка вариантов "Ангара А5-В" и "Ангара А4-В" уже потребовала сделать складными горизонтальные хвостовые стабилизаторы у двух из четырех ускорителей. Кроме того, могут возникнуть серьезные сложности при одновременном возвращении на аэродром сразу четырех МРУ, отделившихся от РН.
Центр Хруничева и НПО "Молния" также исследуют вариант запуска РН "Ангара" с МРУ "Байкал" с самолета-носителя Ан-124 "Руслан", что, как упоминалось выше, тоже является развитием концепции многоразовых "атмосферных" ступеней.
Кроме того, в рамках перспективных исследований ГКНПЦ изучаются полностью многоразовые системы, состоящие из "Байкала" и многоразовой второй ступени. Однако их реализация является делом более отдаленного будущего и не стоит сейчас на первом плане работы Центра.
По мнению сотрудников ГКНПЦ, последовательное развитие "атмосферных" ступеней неизбежно должно привести к созданию гиперзвуковых самолетов-носителей "космических" ступеней. Таким самолетам до выхода на уровень одноступенчатого аэрокосмического многоразового средства выведения останется только пройти этап оснащения высокоэффективной комбинированной двигательной установкой. Для их создания, очевидно, потребуются более совершенные технологии, чем имеющиеся сейчас в распоряжении не только Центра Хруничева, но и вообще в мире.
Разделение стуреней РН "Ангара3-В" / Изображение: www.buran.ru
Характеристики семейства РН "Ангара-В" с использованием МРУ "Байкал"
| РН | А1-В | А3-В | А5-В | А4-В |
| Стартовая масса, т | 168.9
| 446
| 709
| 700 |
| Число МРУ на первой ступени | 1
| 2
| 4
| 4 |
| Компоненты топлива: | ||||
| первая ступень | О2+РГ-1 | О2+РГ-1 | О2+РГ-1 | О2+РГ-1 |
| вторая ступень | АТ+НДМГ
| О2+РГ-1 | О2+РГ-1 | О2+H2 |
| Масса полезной нагрузки при запуске с космодрома Плесецк: | ||||
| на низкую орбиту, т
| 1.9
| 9.3
| 18.4
| 22.0 |
| на геопереходную орбиту, т
| -
| 1.0 4
| 4.4
| 5.66 |
| на геостационарную орбиту, т
| - | - | 2.5 | 3.2 |
По материалам проспектов ГКНПЦ им. М.В.Хруничева, НПО "Молния", сообщениям агентства Интерфакс и Агентства военных новостей.
Бесспорным лидером космического раздела 44-го авиакосмического салона в Ле Бурже стал технологический макет российского многоразового ускорителя (МРУ) "Байкал", представляющий собой первую ступень ракеты-носителя семейства "Ангара". "Байкал" был доставлен во Францию самолетом Ан-124-100 "Руслан" и установлен возле павильона Центра Хруничева. По мнению авторов проекта, концепция двухступенчатого средства выведения с многоразовой первой ступенью сможет обеспечить гибкость в использовании различных верхних ступеней, среди которых должны присутствовать многоразовые космические корабли.
Ракета-носитель "Ангара" и проект "Байкал"
Система “Байкал”
является развитием проекта “Ангара”, и что особенно важно, данная система будет иметь значительно меньшие габариты и массу, чем одноступенчатая многоразовая система, обладающая сходными характеристиками по показателям масс выводимой на орбиту и доставляемой на Землю полезных нагрузок. Ракета-носитель "Ангара" , снабженная системой "Байкал" открывает принципиально новый этап развития космонавтики. Общая стоимость разработки и эксплуатации подобной системы выгодно отличается от одноступенчатого носителя, так как отработка системы "по частям" будет дешевле, чем доведение до рабочего состояния более сложного одноступенчатого носителя. С точки зрения конструкторов, операция разделения двухступенчатой системы является хорошо отработанной в мировой практике процедурой и не должна потребовать значительных затрат.
Кроме того, применение многоразовой ступени для выведения одноразовых носителей может осуществляться в сочетании с одноразовыми ступенями, начинающими работу с поверхности Земли. Именно такая стратегия многоразовых ступеней-модулей заложена в основу разработок, проводимых ГКНПЦ совместно с НПО "Молния" в проекте "Байкал". Ступени-модули имеют ракетный двигатель для старта и разгона, воздушно-реактивный двигатель, поворотное крыло, органы управления, а также шасси для возвращения и посадки. Данная технология может использоваться как в виде первых ступеней легких ракет-носителей, так и для связок и навесных ускорителей в носителях среднего и тяжелого классов. Разработчиками было заявлено, что многоразовые ускорители могут быть применены не только в рамках проекта “Ангара”, но и для ракет американского и европейского производства.
По предварительным расчетам, применение системы "Байкал" на ракетах семейства "Ангара" позволит в 2-3 раза сократить расходы по выводу полезной нагрузки на орбиту.
Летные
испытания многоразового ускорителя “Байкал” предполагается провести в несколько этапов. На первом этапе "Байкал" устанавливается на фюзеляже специально оборудованного самолета-носителя ВМ-Т "Атлант". После взлета и набора высоты “Байкал” отделяется от носителя и в автономном режиме совершает посадку. На следующем этапе "Байкал" без второй ступени запускается со стартового комплекса ракеты-носителя "Ангара". И, наконец, на завершающем этапе предусматриваются запуски "Ангары А1-В" в штатной конфигурации: система “Байкал” плюс вторая ступень "Бриз-КМ".
Как было сказано ранее, многоразовый ускоритель "Байкал" универсален и может использоваться на ракетах носителях различного класса: американских шаттлах, французской Ariane 5 и ряде других носителей. На начальном этапе планируется применить “Байкал” в РН "Ангара" легкого класса. Система "Байкал" в ней будет являться первой ступенью. Однако рынок легких носителей в настоящее время не настолько велик, чтобы окупить создание столь дорогой многоразовой ступени. В начале 90-х годов предполагалось, что ракеты легкого класса будут чрезвычайно востребованы в связи с резким ростом числа малых космических аппаратов. Однако этого не произошло: число проектов подобных аппаратов в последние годы сократилось. В связи с данным обстоятельством, множества пусков ракет легкого класса не потребовалось, и тот большой ресурс, который закладывается в "Байкал" (200 полетов) в варианте легкой ракеты, скорее всего не выработается к моменту морального "старения" системы. Поэтому создание многоразового ракетного ускорителя будет оправдано только при его использовании в наиболее востребованных носителях среднего и тяжелого классов.
Перспективным развитием проекта “Ангара” является "Ангара-В" среднего и тяжелого классов. Речь здесь идет о замене боковых универсальных ракетных модулей на многоразовые ускорители "Байкал". В частности, на носителе среднего класса "Ангара?А3" планируется установить два ускорителя ("Ангара А3-В"), а на ракете-носителе тяжелого класса "Ангара-А5" заменить четыре боковых УРМ на четыре многоразовых ускорителя ("Ангара А5-В"). Рассматривается также вариант использования ускорителей на "Ангаре-А4" с кислородно-водородной второй ступенью ("Ангара А4-В"). Но использование 4 многоразовых ускорителя на одной ракете-носителе вызывает ряд проблем. При компоновке "Ангара А5-В" и "Ангара А4-В" уже потребовалось сделать складными горизонтальные хвостовые стабилизаторы у двух из четырех ускорителей, что, конечно, является усложнением системы.
Многоразовые космические системы: опыт проектов "Спираль" и "МАКС"
Центр Хруничева и НПО "Молния" разрабатывают вариант проекта запуска ракеты-носителя "Ангара", оснащенной системой "Байкал", с самолета-носителя Ан-124 "Руслан". Это очень перспективное направление, поскольку позволяет применить наработки, созданные в рамках проекта “Спираль” и подобного ему проекта “МАКС”. В рамках других перспективных исследований ГКНПЦ прорабатываются полностью многоразовые системы, состоящие из "Байкала" и многоразовой второй ступени. Однако их реализация является делом отдаленного будущего. По убеждению сотрудников Центра Хруничева, развитие технологий, подобных “Байкалу”, неизбежно приведет к созданию гиперзвуковых самолетов-носителей "космических" ступеней. В дальнейшем же такие самолеты будут оснащены эффективными комбинированными двигателями и преобразованы в полноценные одноступенчатые аэрокосмические самолеты. Они будут полностью многоразовыми средствами выведения экипажей и грузов на орбиту Земли. Но для их создания, видимо, потребуются более совершенные технологии...
Смерть Джона Кеннеди – за завесой обмана
История супругов Реш
Роботы прошлого
Тайное мировое правительство
Громовище
Чудеса и телепортация человека
Понятие “телепортация” сравнительно новое и применялось до настоящего времени в большей мере лишь писателями-фантастами по отношению к человеку и технике. ...
Прозрачные экраны
Компанией Samsung был зарегистрирован патент на разработку прозрачного экрана. Такое новшество позволит управлять телефоном с двух сторон. Например, дотронувшись к нему...
Мой дом из космоса
Чудеса технических достижений XXI века поражают воображение. Сегодня уже никого не удивишь компьютером, мобильным телефоном, запоминающим устройством размером с...
Эффективное продвижение сайта начинается с планирования
В идеале продвижение сайта должно производиться по определенному плану. Это помогает более эффективно организовать работу в целом и сделать продвижение более...
Искусственная регенерация тканей человека
Инженеры-биомедики из университета Дюка вырастили в своей лаборатории мышечные ткани, которые обладают такой же гибкостью, эластичностью и силой. как и...
Домик на дереве
Нет ни одного ребенка, да и взрослого тоже, который бы не мечтал о настоящем домике на дереве. Домике, где можно...
Мужчина-фантом
Потусторонний мир продолжает преподносить сюрпризы… Американский врач Натаниел Фодор однажды столкнулся с феноменом – журналисткой Джен, испытывающей на себе любовь...
Давным-давно жил в нашем крае могучий, седой богатырь Байкал. Не было во всей стране равного ему по силе и богатству.
Суровый он был старик. Как рассердится, так и пойдут горами волны, так и затрещат скалы. Много рек и речушек было у него на посылках.
Была у старика Байкала единственная дочь - Ангара. Первой красавицей она слыла во всем мире. Очень любил ее отец-старик. Но строг был отец к ней и держал ее взаперти, в неведомых глубинах.
Не давал ей старик даже наверх показаться. Часто, часто тосковала красавица Ангара, думала о воле...
Прилетела раз на берег Байкала чайка с Енисея, села на один из утесов и стала рассказывать о житье-бытье в привольных степях Енисея. Рассказывала она и о красавце Енисее, славном потомке Саяна.
Случайно подслушала этот разговор красавица Ангара и загрустила...
Еще раз она услыхала о красавце Енисее от горных ручьев и еще более заскучала.
Решила, наконец, Ангара сама повидаться с Енисеем.
Но как вырваться из темницы, из крепких высоких стен дворца?
Взмолилась Ангара богам и богиням:
"О вы, тэнгэринские боги,
Поймите, что юность в могилу
Хоть сжальтесь над пленной душой,
Толкает запретом Байкал...
Не будьте суровы и строги
О, дайте мне смелость и силу
Ко мне, окруженной скалой.
Раскрыть эти стены из скал".
Узнал о мыслях любимой дочери Байкал, запер ее крепче и стал искать жениха из соседей, - не хотелось ему отдавать дочь далеко.
Выбор старика Байкала остановился на богатом и смелом красавце Иркуте. Послал старик Байкал за Иркутом. Узнала об этом Ангара и горько, горько заплакала. Взмолилась Ангара старику отцу, просила не отдавать за Иркута - не нравился он ей.
Но Байкал не слушал, еще глубже спрятал Ангару, а сверху хрустальным замком замкнул.
Взмолилась снова Ангара богам и богиням.
И решили ручейки и речки помочь ей. Стали они подмывать прибрежные скалы.
Близилась свадебная ночь. Крепко спал в эту ночь старик Байкал. Ангара взломала замки и вышла из темницы.
А ручейки все рыли и рыли. Старик все еще крепко спал... Но вот проход готов. Ангара с шумом вырывается из каменных стен и мчится к своему возлюбленному Енисею.
Вдруг проснулся старик Байкал - что-то недоброе увидел он во сне.
Соскочил старик и испугался. Кругом шум, треск. Понял старик, что случилось. Рассвирепел. Выбежал из дворца, схватил с берега целый утес и с проклятием пустил им в беглянку-дочь.
Но поздно... Не попал. Ангара была уже далеко.
Этот камень так и лежит до сих пор на том месте, где прорвала утесы Ангара. Это и есть Шаманский камень.
А Иркут тем временем запоздал в пути и заночевал в тридцати пяти верстах от Байкала. Вдруг наутро Иркут слышит отдаленнейший шум и треск.
Смекнул Иркут в чем дело. Он еще ранее знал о Енисее через птиц кедровок и хариусов скользких.
Решил Иркут перерезать путь беглянке. Вернулся немного обратно и стал пробивать скалы, наперекор Ангаре.
Но трудно было это. Медленно шел Иркут. Наконец скалы пробиты и Иркут быстро помчался по долине. Однако поздно... Ангара уже отбежала дальше. Она уже приближалась к Енисею.
Так Ангара достигла Енисея.
А старик Байкал мечтает до сих пор догнать беглянку, и если Шаманский камень сдвинуть с места, то Байкал выпрыгнет из берегов и настигнет свою дочь, затопив все по пути своими водами.
Источники:
Стародумов В.П. Омулевая бочка. - Улан-Удэ, Бурят. кн. изд-во, 1970
Стародумов В.П. Ангарские бусы. - Иркутск, Вост.-Сиб. кн. изд-во, 1991
Кадры
