Лого Сделано у нас
17

Россия работает над созданием «Воздушного старта»

Россия работает над созданием «Воздушного старта»

Уже через 2-3 года российский авиационный ракетный комплекс космического назначения, разрабатываемый в рамках проекта «Воздушный старт», может провести первые испытания. Последний на сегодняшний день вариант АРКК «Воздушный старт» был представлен на прошедшем в подмосковном Жуковском авиасалоне МАКС-2013. 

Реализацией данного проекта занимается Государственный ракетный центр (ГРЦ) им. Макеева, который разрабатывает его совместно с частной компанией «Полет». Ведущий специалист ГРЦ Сергей Егоров в интервью сайту «Росинформбюро» отметил, что через 2-3 года о нас будут знать все. По словам Егорова, компания «Полет» готова предоставить для проведения практических испытаний свой самолет Ан-124-100 «Руслан». На начальном этапе испытаний при помощи макетов будет отрабатываться сброс груза с самолета и начальные этапы старта.

Сергей Егоров отметил, что интерес к данному инновационному проекту возрос, в том числе и со стороны Министерства обороны России, и в связи с этим выразил надежду на достижение хороших результатов. Специалист считает, что данный проект может быть применен для запуска в космос спутников военного назначения. «Воздушный старт» – это проект, представляющий собой систему, которая в состоянии выводить на орбиту Земли космические аппараты при помощи ракеты-носителя на экологически безопасном топливе, которая стартует с борта большого транспортного самолета А-124-100.

«Руслан» с ракетой на борту, которая находится в многоразовом контейнере, в заданном районе на высоте около 10 000 метров выполняет «горку». В этот момент ракета выбрасывается из контейнера при помощи парогазогенератора, на удалении в 200-250 метров от самолета у нее включается маршевый двигатель и начинается управляемый полет на заданную траекторию орбиты. Специалист ГРЦ им. Макеева, подчеркнул ряд главных достоинств комплекса с таким методом старта. В первую очередь – это отсутствие необходимости возведения дорогостоящих стартовых наземных комплексов, использование различных районов пуска, заблаговременное планирование зон отчуждения для падения отделяемой ступени ракеты, а также возможность увеличения полезной нагрузки.

В настоящее время работы над аналогичным проектом активно ведутся и в США. В Америке уже провели несколько успешных испытаний по сбросу крупногабаритных грузов из самолета с применением парашюта. В то же время российский способ покидания самолета крупногабаритным грузом Сергей Егоров считает более безопасным и надежным. Представитель ГРЦ им. Макеева, считает, что в нашем случае достигается безударный и контролируемый сброс ракеты «Полет» (масса 102 тонны, длина более 30 метров) с нужными перегрузками. В то же время парашютный способ менее предсказуем и подходит лишь для ракет, отличающихся меньшими массогабаритными характеристиками.

  • Россия работает над созданием «Воздушного старта»
  • Россия работает над созданием «Воздушного старта»

В России космические ракеты-носители воздушного базирования стали проектировать еще в середине 90-х годов прошлого века одновременно сразу несколько организаций. Дальше всех удалось продвинуться разработке, которая была инициирована КБ химавтоматики и авиакомпании «Полет» (оба предприятия из Воронежа), которые в мае 1999 года учредили одноименную корпорацию «Воздушный старт». Акционерами данной компании вскоре стали ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс» (Самара) и РКК «Энергия» (Королев, Московская область). Однако данные предприятия в начале 2000-х годов вышли из состава корпорации, а их место головного разработчика занял ГРЦ им. Макеева (Миасс, Челябинская область).

Смысл проекта в обеспечении мобильности космических запусков, так как при выводе ракеты с борта самолета нет необходимости строить космодром. Основным элементом комплекса с самого начала проекта должен был стать тяжелый транспортный самолет Ан-124-100ВС «Руслан». В центре России в Самаре на базе аэродрома компании «Полет» предполагалось организовать некоторое подобие «космодрома».

В 2006 году данный проект стал международным: на межправительственном уровне было достигнуто соглашение с Индонезией, которая обязалась построить на своем острове Биак всю необходимую инфраструктуру для базирования самолетов «Руслан» и загрузки на них ракет. В сентябре 2007 года появилась информация о том, что амбициозный проект вышел на финишную прямую. Первый запуск готовились провести уже в 2010 году, также с одной из западноевропейских компаний был подписан контракт на запуск 6 спутников. Однако с тех пор о «Воздушном старте» словно забыли.

Вновь вспомнили о нем уже в 2012 году, когда ГРЦ им. Макеева удалось заручиться поддержкой со стороны Министерства промышленности и торговли, Министерства экономического развития, а также Федерального космического агентства. Тогда же появилась информация о том, что реализация данного проекта потребует вложения 25 млрд. рублей. При этом постройка «демонстратора» оценивалась в 4 млрд. рублей, общие же затраты в рамках разработки системы «Воздушный старт» были оценены в 25 млрд. рублей (создание демонстратора – до 3-х лет, реализация проекта – 5-6 лет).

  • Россия работает над созданием «Воздушного старта»
  • Россия работает над созданием «Воздушного старта»

Система «Воздушный старт»

Российская система «Воздушный старт» с применением ракеты-носителя «Полет», относящейся к легкому классу (масса около 100 тонн), в состоянии обеспечить запуски легких спутников на низкие (до 2 тыс. км.), средние (10-20 тыс. км.), геопереходные и геостационарные орбиты, а также отлетные траектории к Луне и планетами нашей Солнечной системы. Проектом предусматривается запуск ракеты-носителя со спутниками на борту с высот в 10-11 тысяч метров с воздушной стартовой платформы, в качестве которой планируется использовать модификацию самого тяжелого в мире серийно выпускаемого транспортного самолета Ан-124-100 «Руслан», который был создан в 1983 году украинским государственным предприятием АНТК им. О.К. Антонова.

Также составной частью системы является легкая ракета-носитель «Полет», которая создается с применением самых передовых ракетных технологий, которые были созданы в России в рамках работ по пилотируемой программе ракеты-носителя «Союз» и подтвердивших свою высокую безопасность и надежность. При этом ракета-носитель будет работать на экологически безопасном ракетном топливе (керосин + жидкий кислород).

На первой ступени ракеты применяются модифицированные жидкостные ракетные двигатели НК-43 (НК-33-1), которые были созданы еще в рамках работы над лунной ракетой Н-1 и отработаны до надежности 0,998. В качестве второй ступени ракеты «Полет» планируется использовать третью ступень серийно выпускаемой ракеты «Союз-2» с усовершенствованным ракетным двигателем РД-0124.

На первоначальном этапе эксплуатации ракет «Полет» в целях минимизации затрат и уменьшения времени на ее разработку двигательная установка первой ступени ракеты может быть принята аналогичной установке на первой ступени легкой ракеты-носителя «Союз-1» разработки «ЦСКБ-Прогресс»: с уже существующими маршевым двигателем НК-33А и рулевым 4-камерным двигателем РД 0110Р.

  • Россия работает над созданием «Воздушного старта»
  • Россия работает над созданием «Воздушного старта»

Для доставки космических спутников на орбиты различной высоты и отлетные траектории ракета-носитель может оснащаться разгонным блоком, который является улучшенной модификацией разгонного блока «Л» ракеты-носителя «Молния», с установленными на нем кислородно-керосиновыми ракетными двигателями 11Д58МФ (тягой 5 тс). Работы по данному двигателю в настоящее время ведутся в РКК «Энергия» им. С. П. Королева.

Применение в проекте «Высотный старт» уже существующих российских ракетных технологий может положительно сказаться на сроках и стоимости разработки системы, обеспечив ей наилучшие экономические и технические характеристики. Наилучшим вариантом размещения создаваемой системы на территории нашей страны может стать строящийся космодром «Восточный». Близость акватории Тихого океана обеспечивает наилучшие условия для выбора оптимальных трасс на активном участке полета ракеты-носителя «Полет».

Схема функционирования системы

После того как ракета-носитель «Полет» и космический разгонный блок будут доставлены на российский космодром «Восточный» или в космопорт на индонезийском острове происходит интеграция ракеты-носителя и спутника. Монтаж спутника на ракету может производиться в специально построенном на космопорте техническом комплексе или же непосредственно в самом самолете-носителе. После окончания процесса сборки пускового комплекса и проведения всех необходимых проверок, заправки самолета-носителя, космического разгонного блока и ракеты происходит вылет самолета в расчетную зону запуска.

Схема полета данной системы обеспечивает запуск спутников на земную орбиту с почти любым наклонением. Это достигается за счет того, что самолет может провести пуск ракеты на удалении в 4-4,5 тысячи км. от космопорта. При этом зона пуска ракеты при планировании каждого конкретного полета будет подбираться, исходя из условия обеспечения заданного наклонения орбиты космического спутника, расположения трассы полета и районов падения отделяемых элементов ракеты в малосудоходных акваториях Мирового океана. Также при выборе маршрута запуска будет учитываться необходимость посадки «Руслана» после пуска ракеты-носителя на одном из ближайших аэродромов, который в состоянии принимать самолеты подобного класса.

  • Россия работает над созданием «Воздушного старта»
  • Россия работает над созданием «Воздушного старта»

В расчетной зоне пуска ракеты для создания максимально комфортных начальных условий полета, самолет-носитель выполняет фигуру пилотажа под названием «горка» с выходом на параболическую траекторию, которая позволяет обеспечить на 6-10 секунд режим полета, который близок к невесомости. В этот момент нормальная перегрузка на ракету «Полет» не превысит 0,1-0,3 единицы. Такое решение позволяет в 2-2,5 раза увеличить десантируемую массу ракеты по сравнению с обыкновенным десантированием в режиме горизонтального полета, а значит повысить ее грузоподъемность.

В момент, когда самолет-носитель на режиме «Горка» достигнет максимального угла наклона траектории к местному горизонту (угол кабрирования порядка 20°) происходит выброс ракеты из самолета при помощи специального пускового контейнера с применением пневматической системы выталкивания, оснащенной пороховым аккумулятором давления. Процесс выхода ракеты «Полет» из «Руслана» занимает порядка 3-х секунд, продольная перегрузка в этот момент не превышает 1,5 единицы. После процедуры десантирования ракеты и последующей реализации участков полета ее первой и второй ступеней, а также космического разгонного блока, осуществляется отделение космического спутника и его выход на заданную орбиту.

Стоит отметить, что технология десантирования с самолета тяжелых грузов, существенно превышающих по массе грузы, которые десантируются в обычном горизонтальном полете, была реализована еще в СССР в 1987-1990 годах в рамках работ по программе «Энергия-Буран». Данная технология отрабатывалась в рамках спасения многоразовых ракетных блоков первой ступени ракеты «Энергия» и предусматривала десантирование тяжелых грузов в режимах полета самолета близких к состоянию невесомости.

Энергетические возможности

Использование ракеты-носителя «Полет» позволяет выводить на орбиту спутники массой до 4,5 тонн при их выводе на низкие экваториальные орбиты, до 3,5 тонн – на низкие полярные орбиты, до 0,85 тонн – на орбиты навигационных систем «ГЛОНАСС» или «Galileo», до 0,8 тонн – на геостационарные орбиты. В случае оснащения геостационарных спутников апогейной двигательной установкой, которая обеспечивает переход спутника с геопереходной орбиты на геостационарную, легкая ракета «Полет» может обеспечить вывод на геостационарную орбиту спутников массой до 1 тонны. На отлетные траектории к другим планетам Солнечной системы, а также к Луне она может доставить космические аппараты массой в 1-1,2 тонны. Такие возможности по грузоподъемности «Воздушному старту» обеспечивает запуск с высоты порядка 10-11 тысяч метров.

  • 4
    A S A S
    20.11.1318:42:06
    Будем надеяться в этот раз дело пойдет дальше разговоров с демонстрацией веселых картинок!
  • 2
    Vasisualiy Vasisualiy
    20.11.1318:47:29
    Посмотрим, что получится.
    Статье и автору +!    
  • 1
    Нет аватара Tony
    20.11.1321:18:42
    идея шикарная!!
  • 6
    Нет аватара WJ
    20.11.1321:42:22
    Я-то думал, что под ВС будут переделывать гидразиновые ракеты вроде Днепра, а оказалось, что здесь предусмотрена унификация с Союзами - это вообще просто прекрасно (на бумаге, естественно)!
    Единственное, что настораживает - это отсутствие катапультируемых кресел или любых других систем спасения от нештатной ситуации у экипажа Руслана. Возможно стоило бы переделать самолёт в беспилотник (ха-ха, легче сказать, знаю) и вести его с какого-нибудь самолёта сопровождения или вообще с земли, но тогда ни о каких 25 млрд. и речи бы не шло.
    Пример Морского старта перед глазами - после неудачного пуска платформа сильно повреждена, а сама компания обанкротилась, а здесь же при неудачном пуске пороховой катапульты платформа будет уничтожена полностью, погибнет экипаж и встанет вообще вопрос о существовании такой системы в дальнейшем.
    • 1
      Нет аватара Cinik
      20.11.1323:42:04
      Думаю, что беспилотная версия может выйти дешевле, чем навешивание всяких спасательных устройств.
  • 1
    Нет аватара Tcheluskin
    20.11.1321:58:33
    Схема, мягко говоря, странная.

    Интересно было бы увидеть реализацию "Бурлака", она проще, и к тому же это настоящая авиакосмическая система, где самолёт выполняет роль 1-й разгонной ступени.

    В "Воздушном старте" же никакого сколь-либо существенного начального разгона самолёт ракете не обеспечивает, даже свои максимальные 230–240 м/с. Зачем-то ракета совершает кувырок, что явно потребует большей прочности (а значит массы) её корпуса…

    Нужно что-то такое:



    Только желательно со сверх- или гиперзвуковым самолётом разгонщиком.
    Отредактировано: Tcheluskin~22:09 20.11.13
    • 0
      Нет аватара WJ
      20.11.1322:10:24
      что явно потребует большей прочности

      Кувырок ведь совершается в невесомости, откуда большая прочность?
      • 0
        Нет аватара Tcheluskin
        20.11.1322:20:24
        Не в невесомости, напор воздуха будет создавать нагрузки.

        Но главное — зачем?? Со спины самолёта надо стартовать. Для Ан-124 потребуется модификация с "раздвоенным" килем, как у ВМ-Т "Атлант", либо сразу использовать "Мрию".

        Либо как у "Stratolaunch".



        Но только от дозвукового разгонщика проку мало, можно выгадать от силы 250 м/c из 8000 м/c требуемой скорости.
        Отредактировано: Tcheluskin~22:36 20.11.13
        • 0
          Нет аватара WJ
          20.11.1323:36:03
          Здесь самолёт экономит горючее по большому счёту за счёт того, что пускает сразу с необходимым наклонением.
          • 0
            Нет аватара Tcheluskin
            20.11.1323:57:40
            На наклонении экономится небольшая. Вот если бы самолёт разгонял ракету хотя бы до 1500 м/c…
            • 0
              Нет аватара WJ
              21.11.1300:53:05
              До 10% экономия всё-таки, если бы разгонял до 1500 км/с экономия была бы 60-70%, но и цена самолёта какая была бы, да и топлива сколько он сожрёт.
            • 0
              Нет аватара yaapelsinko
              21.11.1302:22:34
              Специалисты, изъясняющиеся многозначительными троеточиями, для начала бы подсчитали потребную массу ракеты-носителя для заброски 100-тонного груза на 10000 метров.
              • 0
                Нет аватара WJ
                21.11.1303:47:37
                100 т * 10 м/с² * 10 км = 10 Гдж = 2,5 т тротила.
              • -3
                Нет аватара Tcheluskin
                21.11.1310:12:44
                для начала бы подсчитали потребную массу ракеты-носителя для заброски 100-тонного груза на 10000 метров.
                Для заброса 100-тонного груза на 10000 метров достаточно самолёта-носителя, ракета как таковая не нужна. Спецалист ты наш    
                Отредактировано: Tcheluskin~10:13 21.11.13
                • -3
                  Нет аватара yaapelsinko
                  22.11.1312:39:05
                  Молодец, идиот. А теперь посчитай, какая РАКЕТА для этого потребуется, балабол.
        • 0
          Нет аватара ak262
          21.11.1316:40:01
          Но главное — зачем?? Со спины самолёта надо стартовать.

          Стртовать "со спины" затруднительно - надо городить сложную систему сброса, а запуск ракетного двигателя все равно придется делать на значительном расстоянии от носителя. Соб-сно "Пегасус" более 40 воздушных стартов сделал. Схема - подвешивание под фюзеляж. что позволяет применять разные самолеты без большого гимора.
    • 0
      Нет аватара Cinik
      20.11.1323:52:20
      Интересно было бы увидеть реализацию "Бурлака", она проще

      Она проще только на картинке. Сделать из фюзеляжа стартовый стол нереально.
      В "Воздушном старте" же никакого сколь-либо существенного начального разгона самолёт ракете не обеспечивает

      Самолётные двести метров в секунду большого значения не имеют. Главное здесь вынос старта из плотных слоёв атмосферы, что позволяет запускать ракету сразу под углом к горизонту. Вертикальный старт с наземного космодрома - пустой расход топлива. Циолковский предполагал сразу наклонный старт, но именно плотность атмосферы у поверхности не позволяет этого делать. А на 10 км плотность значительно ниже.
      • 1
        Нет аватара Tcheluskin
        21.11.1300:07:43
        Сделать из фюзеляжа стартовый стол нереально.
        Тот же "Space ship two", или хотя бы противокорабельные крылатые ракеты c "фюзеляжа" запускаются; собственно, от последних "Бурлак" принципиально не отличается.

        Главное здесь вынос старта из плотных слоёв атмосферы, что
        позволяет запускать ракету сразу под углом к горизонту.
        Ракета тратит топливо главным образом на разгон до 8 км/c. Вынос на высоту 10 км и наклонение дают малую экономию, которая не окупит сложность разработки. Также реализация этой схемы не создаст никакого задела по более перспективным АКС.
        Отредактировано: Tcheluskin~00:10 21.11.13
        • 0
          Нет аватара Cinik
          21.11.1307:07:03
          Тот же "Space ship two"

          Нет, Spaceshiptwo сбрасывается с носителя (поэтому он и висит под крылом), после чего стартует. Это ничем принципиально не отличается от запуска любой авиационной ракеты (включая противокорабельные).
          Реальный проект Бурлак на базе бомбера Ту-160 предполагал ту же схему запуска. Но ракета там помещалась маленькая, соответственно, спутник мог быть тоже только маленьким.
          А то, что у Вас на первой картинке, это не Бурлак, а фантастическая пародия на транспортную систему для доставки кораблей и ракет на космодром. Кому-то показалось, что раз уж Буран загрузили на самолёт, вот бы с него и запустить.
          Ракета тратит топливо главным образом на разгон до 8 км/c. Вынос на высоту 10 км и наклонение дают малую экономию, которая не окупит сложность разработки.

          Вы ж сами приводили пример spaceshiptwo! Вот и посмотрите у них, какую функцию выполняет носитель - разгона или подъёма?
  • 0
    Нет аватара Tcheluskin
    21.11.1310:30:50
    Spaceshiptwo сбрасывается с носителя
    Бурлак на базе бомбера Ту-160 предполагал ту же схему
    А у Вас на первой картинке фантастическая пародия
    Разработчики "Спирали" тоже пародисты?
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,