"Воздушный старт ": десять лет – полет нормальный

Во время официального визита Президента России Владимира Путина в Индонезию, прошедшего в начале сентября, было подписано порядка десяти меморандумов и договоров, главным из которых является соглашение о предоставлении Джакарте кредита на 1 млрд. долл. для закупок российского оружия и военной техники, в частности, истребителей Су-27СКМ и Су-30МК2. Во время официального выступления перед прессой, президенты обеих стран подтвердили заинтересованность в развитии двустороннего сотрудничества в сфере высоких технологий, включая совместную реализацию космических проектов. Это означает, кроме прочего, «зеленый свет» для реализации известного проекта «Воздушный старт», который приобрел статус международного. Он предусматривает выведение на орбиту небольших космических аппаратов с помощью ракеты-носителя, стартующей не как обычно с Земли, а с высоты порядка 10 км – после ее десантирования с борта самолета-носителя Ан-124-ЮОВС «Руслан». Первый космический «воздушный старт» намечен уже на 2010 г.

Проект авиационного ракетно-космического комплекса (АРКК) «Воздушный старт» был начат еще десять лет назад, в 1997 г., компанией «Компомаш». В 1999 г. для его реализации была создана корпорация «Воздупшый старт», учредителями которого стали авиакомпания «Полет», ракетно-космическая корпорация (РКК) «Энергия» и Конструкторское бюро химической автоматики (КБХА). В кооперацию также вошли ГНПРКЦ «Ц СКБ – Прогресс » и ряд других предприятий. Головным разработчиком ракеты-носителя, получившей название «Полет» стала РКК «Энергия».

Первоначально на ракете воздушного пуска планировалось применение топлива на основе жидкого кислорода (ЖК) и сжиженного природного газа (СПГ), но к 2000 г. было принято решение использовать более традиционную пару «ЖК – керосин». В 1999 г., по решению премьер-министра Евгения Примакова, для реализации проекта «Воздупшый старт», ВВС передали четыре военно-транспортных самолета Ан-124. Два «Руслана» были отремонтированы, модернизированы в вариант Ан-124-100 и поступили в эксплуатацию авиакомпании «Полет» на коммерческих началах, зарабатывая деньги на реализацию проекта. Но ремонт оставшихся двух машин был заморожен по решению главкома ВВС Владимира Михайлова.

После выхода из проекта по причине технических разногласий РКК «Энергия» головным разработчиком ракетно-космического сегмента комплекса стал ГРЦ «КБ им. В.П. Макеева». Проект АРКК «Воздупшый старт» прошел все этапы защиты перед компетентными комиссиями и был включен в Федеральную космическую программу РФ на 2006-2015 гг. с финансированием на внебюджетной основе и со сроком ввода в эксплуатацию в 2010 г.

Отличительными чертами комплекса «Воздушный старт» является воздушный запуск РН путем ее десантирования из грузового отсека самолета-носителя. Преимуществами проекта по сравнению с существующими ракетами-носителями традиционного наземного старта являются, прежде всего, высокие удельно-массовые характеристики ракеты (в части выводимого полезного груза) при относительно низких затратах на создание и эксплуатацию: отсутствует необходимость строительства дорогостоящих наземных стартовых комплексов, выбор трассы запуска более свободен, а поля падения отделяемых частей носителя сокращены и могут находится вне зон проживания или народно-хозяйственной деятельности (например, в море или в пустыне). К тому же, пуск с самолета-носителя позволяет улучшить энергетические возможности комплекса за счет старта с ненулевой начальной скоростью, а также за счет значительного снижения аэродинамических потерь и потерь на нерасчетную работу двигателей ракеты.

В настоящее время эскизное проектирование АРКК «Воздушный старт» практически завершено. Правда, недавно РН «Полет» претерпела очередное, и существенное, изменение компоновки. На международном авиакосмическом салоне МАКС-2007 компания «Воздушный старт» продемонстрировала очередную итерацию проекта.

Предыдущая конфигурация представляла собой «бикалиберную» компоновку: в качестве второй ступени использован модернизированный блок «И» (третья ступень) РН «Союз-2» диаметром 2,66 м, тогда как первая ступень, разрабатываемая ГРЦ «КБ им. В.П. Макеева», по проекту должна была иметь диаметр 3,2 м.

Новый вариант ракеты теперь выполнен в едином диаметре – 2,66 м. Соответственно, изменилась и объемная компоновка блока первой ступени. Нижнее днище бака горючего утратило форму гаргрота, утопленного в бак, и стало коническим, заодно выполняя функцию подмоторной рамы, к которой крепится двигатель НК-43М (разработан во второй половине 70-х годов СНТК им. Н.Д. Кузнецова для второй ступени сверхтяжелой «лунной» ракеты Н-1). Очевидно, что уменьшение диаметра привело к некоторому увеличению длины носителя. Тем не менее, ракета «Полет», вместе с транспортно-пусковым контейнером, свободно размещается в грузовом отсеке самолета-носителя Ан~ 124- 100ВС.

Надо полагать, что уменьшение диаметра блока первой ступени и рост удлинения благотворно скажется на аэродинамических характеристиках ракеты. Но главное, думается, не в этом. Очевидно, что переход на единый диаметр обеих ступеней связан с производственно-технологическими причинами. На заводе «Прогресс» (г. Самара), где изготавливаются носители семейства «Союз» и планируется произво дить ракету «Полет», оснастка для изготовления отсеков диаметром 3,2 м отсутствует. В принципе, каких-либо технических «противопоказаний» для создания новой оснастки нет, но в любом случае, переход на новый диаметр ведет к дополнительным затратам и затягиванию сроков реализации проекта. Использование уже имеющейся оснастки позволяет изготавливать баки первой ступени «Полета» из секций бакового отсека блока «И», что, естественно, ведет к сокращению издержек и повышению экономической эффективности проекта.

Решение о переходе на диаметр 2,66 м может служить косвенным свидетельством того, что проект «Воздушного старта» вплотную подошел к стадии опытного производства и началу летно-конструкторских испытаний (ЛКИ).

Можно предположить, что наиболее сложным в техническом плане будет отработка десантирования РН массой не менее 100 т с помощью парогазогенератора («минометный» запуск) и включение мощного кислородно-керосинового двигателя первой ступени в воздухе. Известно, что Ан-124 не предназначен для десантирования моногрузов массой более 20 т. Как поведет себя самолет-носитель при «катапультировании» ракеты, заправленной десятками тонн керосина и кислорода, пока не известно. Американские проекты АРКК подобного типа, например, создаваемых по программе «Куикрич» (<QuickRich), ориентируются на ракеты со стартовой массой не более 32 т и на десантирование с помощью вытяжных парашютов из самолетов типа С-17. Тем не менее, проектанты «Воздушного старта» утверждают, что эти технические проблемы имеют свои решения, которые должны быть подтверждены в ходе нескольких бросковых испытаний габаритно-весового макета изделия. В ходе одного из сбросов планируется отработать и запуск двигателя НК-43М. Разработчики убеждены, что уложатся в заданный срок, т.е. к 2010 г.

Необходимо отметить, что кроме общих преимуществ систем воздушного старта, проект РН «Полет» имеет еще ряд собственных достоинств. Во-первых, это применение уже готовых элементов: двигателей НК-43М и РД-0124, прошедших большой объем наземной отработки (а РД-0124 уже испытан в полете «Союза-2.1б»), система управления (также от «Союза-2», с необходимой адаптацией), головной обтекатель от РН «Молния». Практически единственным новым элементом ракеты является топливный отсек первой ступени. В конструкции разгонного блока, необходимого для запусков на геостационарную орбиту (ГСО), также использованы отработанные технические решения. В частности, планируется использовать двигатель РД-0158, разработанный КБХА на базе камеры от РД-0124. Вследствие этого, затраты на создание ракеты должны составить всего лишь 120-130 млн долл.

В силу достаточно высоких энергетических возможностей и экономической эффективности, проект АРКК «Воздупшый старт» привлек внимание ряда развивающихся стран Юго-восточной Азии, и, в первую очередь, Индонезии. Это государство, расположенное на тысячах островов Малайского архипелага и западной части о. Новая Гвинея (Ириан-Джая), на севере граничащее с Малайзией, а на востоке – с Папуа – Новой Гвинеей, с населением более 242 млн человек, кровно заинтересована в развитии телекоммуникационных технологий и системы мониторинга своей территории. Лучше спутников для этих целей пока ничего не придумано. Интерес к проекту проявляет и Малайзия, а также ряд развивающихся стран Африки. В принципе, относительно дешевый и эффективный «Воздупшый старт» как раз и рассчитан на таких заказчиков.

Пока наиболее реалистичным и «продвинутым» выглядит проект эксплуатации «Воздушного старта» с базированием на аэродроме острова Биак (Индонезия). Предварительные российско-индонезийские договоренности об этом были достигнуты еще в конце 2005 г. В конце ноября – начале декабря 2006 г., в ходе визита в нашу страну президента Индонезии Сусило Бамбанга Юдойоно, было подписано «Соглашение между Правительством Российской Федерации и Правительством Республики Индонезия о сотрудничестве в области исследования и использования космического пространства в мирных целях». В марте этого года в Джакарте состоялась рабочая встреча президента корпорации «Воздушный старт» Анатолия Карпова и главы Национального института аэронавтики и космоса Индонезии (ЛАПАН) Ади Садево Салатуна (Adi Sadewo Salatun). В результате предпринятых обеими сторонами усилий 16 апреля, во время международной ярмарки в Ганновере, было подписано соглашение об образовании международной компании по реализации проекта «Воздупшый старт».

Таким образом, государственная поддержка этого интересного проекта получена, что дало основание Анатолию Карпову выразить уверенность в том, что «Воздупшый старт» перешел в заключительную стадию своей реализации. 28 сентября этого года Карпов заявил буквально следующее: «Все главные проблемы решены; инвестиционные соглашения заключены, лицензия на космическую деятельность получена, техническое задание Роскосмос утвердил; мы вышли на финишную прямую». При этом президент корпорации «Воздупшый старт» отметил, что все, что зависит от Роскосмоса, «делается достаточно оперативно».

На острове Биак уже создается необходимая инфраструктура для базирования «Руслана» и выполнения работ по полезным нагрузкам – прежде всего, имеется прекрасный аэродром 1-го класса (используется периодически для промежуточных посадок самолетов типа «Боинг» 747 при полетах из азиатских стран в США), а также выделено 24 га земли. Как стало известно, затраты индонезийской стороны составят около 25 млн долл. Российский вклад составляет интеллектуальная собственность, работы, связанные с переоборудованием самолета, расходы на носитель и систему управления, а также оснащение аэродрома наземным оборудованием для подготовки ракеты к полету.

В октябре 2006 г. для управления программой создано совместное предприятие на паритетных началах: риски, затраты и доходы будут делиться «50 на 50».

Что касается подготовки самолетов-носителей, то нормальная эксплуатация АРКК предполагает завершение ремонта двух оставшихся «Русланов» и их передачу головной компании – ГРЦ «КБ им. Макеева» с целью переоборудования в платформы воздушного запуска. Анатолий Карпов полагает, что когда в 2009 г. начнутся работы по переоборудованию, один из имеющихся «Русланов» придется «снять с грузовых перевозок». Возможно, что этот экземпляр может быть сделан конвертируемым: «Когда не будет пусков, его можно будет использовать и для грузовых перевозок, при этом часть оборудования для воздушного старта останется… Но оно весит немного, и решению проблем грузоперевозок существенно мешать не будет», – считает президент корпорации и генеральный директор авиакомпании «Полет». Он полагает, что запуски спутников «будут давать гораздо больше доходов», чем перевозки грузов, поэтому может оказаться целесообразным использовать один-два самолета исключительно для «Воздушного старта».

Начало ЛКИ комплекса «Воздушный старт» с первым космическим пуском планируется начать в 2010 г. По имеющейся информации, контракт на запуск шести малых спутников связи для заказчиков в странах Юго-Восточной Азии и южной Африки уже подписан. Объявлен также тендер на производство КА: в нем участвуют российские предприятия и концерн EADS. Правда, подробности контракта и другие детали пока не разглашаются.

По словам Анатолия Карпова, все вопросы были согласованы в ходе вышеупомянутого визита Владимира Путина в Индонезию. Проблемы, связанные с охраной технологий, предполагается решить Указом Президента РФ, после чего между Россией и Индонезией будет заключено соответствующее соглашение.

При запусках с острова Биак, расположенного всего лишь в 70 км от экватора, РН «Полет» сможет доставлять на низкие орбиты спутник массой до 4 т, а на ГС О или от летные траектории ( к планетам Солнечной системы) – массой до 800 кг. Возможны пуски и на солнечно-синхронные орбиты, как с «северными», так и с «южными» азимутами пуска. Благо, что трассы пусков расположены, преимущественно, над морем.

Между тем, рынок легких спутников, а соответственно, и носителей легкого класса – один из самых нестабильных и непредсказуемых сегментов космического рынка. Сам проект «Воздушный старт» зародился в середине 90-х на волне энтузиазма, если не сказать эйфории, связанного с ожиданием резкого роста потребности в небольших космических аппаратах. Основные надежды связывались с созданием низкоорбитальных группировок спутников связи. Прогнозы обещали запуск не менее 2000 подобных аппаратов в течение 15 лет. Но надежды на экономическую эффективность подобных спутников не оправдались, и радужный «мыльный пузырь» лопнул…

В последнее время прогнозы, куда более осторожные и взвешенные, чем десятилетие назад, обещают потребность в выведении 600 малых спутников в течение ближайших 10 лет. Во-первых, часть низкоорбитальных группировок телекоммуникационных спутников, например «Глобалстар» {GlobalStar), все-таки была развернута и сейчас требует периодического пополнения. Во-вторых, прогресс в микроэлектронике позволяет создавать КА небольшой массы, но с функциональными возможностями, как у «больших» спутников разработки 90-х гг. прошлого века. В частности, уже сейчас созданы, и, заметим, пользуются нарастающей популярностью, спутники дистанционного зондирования Земли метрового разрешения массой всего лишь в сотни килограммов (к примеру, израильский «Офек» весит не более 300 кг!). Кроме того, ряд космических фирм уже серьезно рассматривает возможность создания геостационарных платформ в размерности «мини-» или даже «микроспутник». Конечно, спрос на такие аппараты достаточно ограничен, но он есть. Не надо забывать, что многие развивающиеся страны, которые хотят приобщиться к благам космических технологий, просто не обладают необходимыми финансовыми ресурсами для приобретения «полноразмерных» аппаратов, но имеют страстное желание (или даже, как Индонезия, насущную необходимость) получить и использовать такие спутники. Для этих стран применение небольших аппаратов, запускаемых легкими ракетами – неплохой вариант. Так что, в случае успеха, «Воздушный старт» имеет неплохие шансы закрепиться на этом, вновь нарождающемся рынке.

Владимир ЩЕРБАКОВ