Взлёт, 2016 № 06 (138)

Агентство перспективных исследовательских проектов в области обороны DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) вело программу «Доступ в космос с помощью воздушного старта» ALASA (Airborne Launch Assist Space Access), имеющую целью разработку «наноносителя» воздушного пуска, который можно запустить в течение суток с момента поступления приказа. Его грузоподъемность — 45 кг при стоимости пуска примерно 1 млн долл.

Фирма Rocketlab из Новой Зеландии разрабатывает проект сверхлегкого носителя Electron, способного вывести на низкую орбиту высотой 500 км спутник массой 110 кг. Особенность полностью композитной двухступенчатой ракеты — высокоэкономичные двигатели сравнительно небольшой тяги с электронасосной подачей жидкого кислорода и керосина. Разработчик обещает запускать носитель раз в неделю при цене в 4,9 млн долл, за миссию.

Компания VirginGalactic миллиардера Ричарда Брэнсона, планирующая суборбитальные туристические рейсы, предлагает сверхлегкий носитель воздушного старта LauncherOne, который при цене пуска в 10 млн долл, сможет доставлять на солнечно-синхронные орбиты спутники массой до 200 кг.

Известно множество аналогичных проектов, однако, к сожалению, на сегодня нет ни одного летающего «нанолончера». В марте 2014 г. из-за превышения стоимости завершилась разработка проекта SWORDS, в конце 2015 г. по техническим причинам была закрыта программа ALASA. Неудачей закончилась 3 ноября 2015 г. попытка орбитального пуска ракеты SPARC (Spaceborne Payload Assist Rocket Kauai), известной также как SuperStrypi.

Основной причиной неудач проектов сверхмалых носителей является крайняя сложность обеспечения конкурентоспособной цены запуска. Например, чтобы неплохо смотреться на фоне легких и средних ракет при кластерном запуске необходимо на каждый килограмм полезной нагрузки затратить примерно 40—60 тыс. долл. Ясно, что невозможно создать носитель для единичного наноспутника массой 1 кг с ценником 60 тыс. долл. Сейчас речь идет о разработке средства выведения полезных нагрузок массой от 10 до 200 кг, которое сможет использоваться как для индивидуальных запусков коммерческих МКА, так и для кластерных миссий наноспутников различного назначения.

В России над носителями сверхмалого класса работает ООО «ЛинИндастриал». Компания, созданная в 2014 г., в настоящее время сконцентрировалась на проекте семейства модульных сверхлегких носителей, объединенных общим названием «Таймыр» и способных выводить на низкую околоземную орбиту полезный груз массой от 10 до 150 кг. Их особенности — применение простых жидкостных двигателей с вытеснительной подачей компонентов, работающих на высококонцентрированной перекиси водорода и керосине, а также изготовление топливных баков намоткой из углепластика.

Модельный ряд модульных ракет-носителей компании «ЛинИндастриал» позволяет проводить летные испытания отдельных блоков и последовательно наращивать возможности носителей семейства «Таймыр»

Основные типы ракет-носителей легкого класса

Страна

Тип PH

Стартовая масса, т

Число ступеней

Масса полезного груза,т

Год первого запуска

Число запусков

Россия

«Рокот»

107

3

1,95

1990

27

«Стрела»

105

3

2

2003

3

«Союз-2.1 в»

158

2-3

2,85

2013

2

«Ангара-1.2»

171,5

3

3,8

2014

1

Россия - Украина

«Днепр»

211

3

4,5

1999

22

США

Delta II

152-232

2-3

2,7-6,1

1989

153

Pegasus

23

3

0,45

1990

42

Minotaur-C

73

4

1,32

1994

9

Minotaur I

36

4

0,58

2000

11

Falcon 1

39

2

0,18-0,67

2006

5

ЕКА

Vega

137

4

2,5

2012

6

КНР

CZ-2D

232

2

3,5

1992

28

KT-1

13

4

0,3

2002

2

CZ-6

103

3

1,08

2015

1

CZ-11

58

4

0,75

2015

1

Израиль

Shavit

30

3

0,35

1988

9

Индия

PSLV

295-320

4

2,1-3,8

1993

34

Иран

Sat ir-1 В

26

2

0,05

2008

6

Simorgh

77-85

3

0,1-0,15

2016

1

КНДР

Unha

89-91

3

0,1

2009

4

Япония

Epsilon

91

4

1,2

2013

1

Проектирование ведется при поддержке космического кластера фонда «Сколково». В настоящее время выполнен аванпроект, работы вышли на уровень изготовления «железа» (в частности, готовы два экземпляра демонстрационно-стендового двигателя тягой 100 кгс), и на модельных ракетах ведутся летные испытания прототипа системы управления. Первый пуск «Таймыра» может состояться в районе 2020 г.

Итак, пора делать выводы. Очевидно, что класс легких носителей будет существовать и далее, поскольку обеспечивает решение целевых задач. Подобные ракеты будут развиваться в направлении более широкого охвата полезных нагрузок и, видимо, несколькими типами войдут в парк средств выведения наиболее развитых космических держав. Одни станут близки к существующим носителям среднего класса, стирая четкие границы (пример — Vega, «Союз-2.1в» и «Ангара-1.2»). Их дополнят малые носители типа CZ-6, снижая затраты на запуски микро- и наноспутников. Наконец, в ближайшее время будут созданы сверхмалые «нанолончеры» для выполнения четко очерченных миссий. Скорее всего, своим появлением они будут обязаны частным компаниям.

Начаты испытания Diamond DART-450 с АИ-450С