Авиация и космонавтика 2000 07

"ВОЗДУШНЫЙ СТАРТ" – СТАРТ В БУДУЩЕЕ

Космос сегодня представляет собой обширное поле для бизнеса. Исследования показали, что доходы связанных с космосом отраслей составляют ежегодно 85 млрд. долл. США, а с 2000 года будут достигать 120 млрд. долларов. Сейчас многие получают выгоду от деятельности, связанной с освоением космоса, в первую очередь предприятия, развертывающие коммерческие спутниковые системы, и компании, предоставляющие услуги по выведению космических аппаратов. Для компаний, связанных с развертыванием коммерческих спутниковых систем, наступают благоприятнейшие времена, все больше новых систем готовится к вводу в эксплуатацию: спутники для ТВ, телекоммуникаций, навигации, прогноза погоды и для выполнения других задач. Распространение частных международных спутниковых систем различных видов связи, развитие прямого спутникового вещания и рост программ мобильного спутникового вещания создали настоятельную необходимость в расширении услуг по выведению космических аппаратов.

Однако главным препятствием для процветания таких космических мероприятий остается их стоимость – от 20 000 до 30 000 долларов США за килограмм выведенного на опорную орбиту полезного груза. Сегодня развитие рынка этих услуг диктуется возросшими требованиями заказчиков, ужесточением конкуренции, необходимостью снижения стоимости и внедрением новых систем выведения. Разрабатываются новые тяжелые и малые ракеты для одноразового использования, в то же время ряд компаний уже работает над созданием средств выведения многоразового использования.

Аэрокосмическая корпорация "Воздушный старт" создает систему воздушного запуска спутников весом до 3500 кг для выведения на низкие орбиты с широким диапазоном наклонения (0°-115°).

Двухступенчатая ракета, размещенная внутри самолета АН-124- ВС "Руслан", доставляется в любую точку над океаном либо сушей, где происходит ее десантирование и затем свободное падение в течение шести секунд, после чего запускаются двигатели первой ступени.

Схема десантирования ракеты-носителя из самолета-носителя перед ее запуском использует режим полета самолета близкий к невесомости. Это обеспечивает минимизацию нагружения ракеты, снижения влияния различных возмущений на процесс выхода ракеты из самолета и позволяет без допольнительных требований к самолету-носителю увеличить массу ракеты до 95-100 т.

Для создания комплекса "Воздушный старт" широко используются хорошо зарекомендовавшие себя компоненты действующих ракетных систем, результатом чего является новаторский, гибкий и экономически выгодный способ выведения космических аппаратов. Компоненты топлива для ракеты-носителя имеются в избытке, нетоксичны, не требуют специальных мер защиты и недороги. Горючим для ракеты-носителя может использоваться авиационный керосин (Т-6), что упрощает аэродромные средства заправки ракеты-носителя топливом, снижает пожаровзрывоо- пасность при совместном функционировании самолета-носителя с заправленной ракетой. В качестве маршевых двигателей ракеты-носителей выбраны для первой ступени НК-33 СНТК им. Н.Д.Кузнецова, созданный для лунной ракеты-носителя Н-1, а для второй – ЖРД 11Д58М, эксплуа- тируемый на разгонном блоке "ДМ". Эти двигатели обладают высокой степенью готовности и подкреплены планами развития для обеспечения программ создания перспективных РН "Союз-2" и "Ямал". Первая ступень и вторая ступени ракеты "Воздушного старта" также является базовыми блоками в ступенях РН "Союз-2" и "Ямал".

Десантирование ракеты-носителя

Четко просматриваются два основных сегмента рынка для применения комплекса "Воздушный старт": выведение телекоммуникационных спутников и восполнение систем таких спутников. В ближайшем будущем планируется выведение сотен телекоммуникационных спутников на средне- высокие и низкие орбиты, а замена вышедших из строя спутников может быть весьма привлекательным сегментом рынка для "Воздушного старта". Есть твердое убеждение, что Аэрокосмическая Корпорация "ВОЗДУШНЫЙ СТАРТ" имеет все шансы внедриться на этот рынок в качестве одного из самых экономически привлекательных провайдеров услуг по выведению космических аппаратов – по ценам примерно в два раза ниже, чем обходятся аналогичные услуги действующих ныне наземных комплексов.

Создаваемый комплекс может стартовать практически из любой точки земного шара, где есть ВПП длиной не менее 3 км. Возможность старта из максимально приближенного к заказчику места обеспечивает оперативность выполнения и гибкость графика выведения спутников. Возможность установки спутника на ракету-носитель непосредственно на территории заказчика позволяет решить проблему ограничений на экспорт космических технологий. Для создания комплекса используются (с определенной доработкой) уже эксплуатируемые самолеты АН-124-100 и хорошо зарекомендовавшие себя компоненты действующих ракетных систем, чем объясняются относительно сжатые сроки создания комплекса и невысокий объем требуемых капиталовложений.

Самолет-носитель АН-124-ВС фактически является возвращаемой и многократно используемой первой ступенью системы выведения, применение которого в комплексе с вышеперечисленными особенностями выливается в значительное снижение стоимости выведения одного килограмма полезного груза на опорную орбиту по сравнению со стоимостью аналогичных услуг уже эксплуатируемых наземных комплексов.

Основными участниками проекта "Воздушный старт" кроме одноименной корпорации являются РКК "Энергия" (ракета-носитель, двигатели 11Д58МДФ), АНТК им. Антонова (самолет Ан- 124-100), НПО "АП" (системы управления), КБТМ (стартовый комплекс), СНТК им. Н.Д. Кузнецова и ОАО "Моторостроитель" (двигатель НК-33/43), АК "Полет" (самолет-носитель), "ЦКСБ-Прогресс" (изготовление РН), ЦАГИ и ЦНИИМАШ (научное сопровождение).

Общий период создания комплекса оценивается в 3 года (с 2000 по 2002 г) при общей стоимости работ в 120-130 млн. долл. США, а начало коммерческой эксплуатации на 2003 год. Средняя коммерческая стоимость пуска оценивается в 20 млн. долл., а затраты в 7,5 млн. долл. Стоимость запуска при этом получается в 2,5 ниже мировых цен. Все это позволит окупить первоначальные капиталовложения в 3 года. Реализация проект "Воздушный старт" позволит России претендовать на 40-50% мирового рынка аэрокоси- мических транспортных услуг, обеспечить до 100 тыс. высококвалифицированных рабочих мест.

Согласно последним данным 21 июня завершилась передача в собственность АК "Полет" четырех военно- транспортных самолетов Ан-124 ВВС РФ по распоряжению Правительства РФ. Самолеты пройдут модернизацию на заводе "Авиастар" и в декабре 2000 года будут готовы к эксплуатации. Два самолета уже стоят на стапелях завода. "Русланы"будут использоваться как для транспортных перевозок АК "Полет", так и для реализации проекта "Воздушный старт"

Основные характеристики комплекса "Воздушный старт"

Максимальная масса

самолета-носителя с РН, т 392

Стартовая масса РН, т 100

Компоненеты топлива керосин жидкий кислород

Двигатели

– первая ступень НК-33

удельный импульс 346

тяга, тс 196

– вторая ступень 11Д58МФД

удельный импульс 374

тяга, тс 8

Габариты (длина х диаметр), м

– ракеты-носителя 31x3

– зоны полезного груза 7,1 х 2,7

Надежность 0,99

Грузоподъемность, т

на опорную орбиту 200 км

– наклонение орбиты 0° 3,9

– наклонение орбиты 51° 3,5

– наклонение орбиты 90° 3,1

на высокоэллиптическую и

геопереходную орбиты 1,1

к Луне „.0,6

Владимир ИЛЬИН