"ВОЗДУШНЫЙ СТАРТ" - ПРОЕКТ УНИКАЛЬНЫЙ И НЕДОРОГОЙ

Ю.Зайцев,
нач. отдела Института космических
исследований РАН.
(РИА "Новости").

Несмотря на сложную ситуацию с финансированием космических исследований, ученые, конструкторы и инженеры России постоянно работают над новыми проектами, выступая вполне конкурентоспособной научной силой на мировом рынке. Недавно российские компании - Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ - Прогресс" и аэрокосмическая корпорация "Воздушный старт" подписали генеральное соглашение о сотрудничестве в создании авиационно-ракетного комплекса космического назначения АРККН (обе компании расположены в городе Самаре на Волге). Тем самым завершилась организация кооперации основных предприятий-разработчиков комплекса. В нее входят также РКК "Энергия" (город Королев), КБ химической автоматики (Воронеж), Авиационный научно-технический комплекс им. О.Антонова (Украина), Конструкторское бюро транспортного машиностроения (Москва) и ряд других организаций.

Научное сопровождение проекта обеспечивает ЦНИИмаш (Королев) - головной институт Российского авиационно-космического агентства. Основная идея проекта, получившего название "Воздушный старт", - использование тяжелого транспортного самолета Ан-124-100 "Руслан" в качестве стартовой платформы для запуска ракеты-носителя легкого класса. На базе завода "Прогресс" и аэродрома авиационной компании "Полет" в Самаре будет организован своеобразный "космодром" в центре европейской части России. Отсюда самолет-носитель с ракетой в транспортно-пусковом контейнере будет отправляться в район старта. Десантирование ракеты-носителя (РН) предполагается выполнять на высоте 8-11 км при скорости самолета 600-650 км в час. Специальная парашютная система срыва обеспечит выход ракеты со скоростью 20 м/сек (относительно самолета) и ее отставание на безопасное расстояние до запуска двигателя первой ступени.

АРККН "Воздушный старт" отличается низкой стоимостью запуска (примерно на 30% ниже эквивалентных "наземных" систем), мобильностью (пуск практически из любой точки Земли), надежностью (не ниже 0,99), экологической безопасностью (нетоксичные компоненты топлива). Благодаря широкому использованию готовых компонентов и систем разработку комплекса планируется завершить за 2-3 года, с тем чтобы уже в 2002-2003 гг. провести летные испытания. При нынешнем уровне готовности стоимость его создания оценивается в 110-130 млн. долл. Все существующие и перспективные АРККН, как отечественные, так и зарубежные основаны на использовании твердотопливных ракет. Используемая в новом российском проекте ракета-носитель "Полет" - жидкостная, а следовательно, более тяжелая. Однако она имеет и существенные плюсы, прежде всего с точки зрения обеспечения безопасности.

Дело в том, что пролет самолетов с такими опасными грузами на борту, как готовая к пуску ракета, над территориями большинства государств запрещен. Также затруднена реализация аварийного прекращения запуска - приходится либо сбрасывать ракету, либо возвращаться с ней на исходный аэродром. В случае "Воздушного старта" самолет-носитель стартует из Самары с незаправленной ракетой. Заправка будет осуществляться на каком-то удаленном промежуточном аэродроме (для этого потребуются две стандартные цистерны жидкого кислорода, цистерна керосина и мобильное заправочное оборудование). Затем самолет берет курс в район запуска. В случае возникновения аварийной ситуации возможен слив компонентов топлива и возврат самолета на аэродром базирования. Другой плюс жидкостной ракеты - более высокая грузоподъемность. При одинаковой стартовой массе с твердотопливной она может вывести на орбиту в 1,5-2 раза большую по массе полезную нагрузку.

Следует заметить, что первоначально РН "Полет" создавалась для работы на компонентах топлива "жидкий кислород - сжиженный природный газ (СПГ)". В дальнейшем для удешевления и ускорения создания комплекса (использование не вновь проектируемых, а имеющихся в наличии ракетных двигателей) было решено отказаться от СПГ в пользу авиационного керосина. Это также упрощало аэродромные средства заправки РН топливом, снижало взрывоопасность и благодаря единому для самолета и ракеты топливу улучшало условия эксплуатации комплекса. Рассматривались также различные варианты второй ступени РН, в том числе блок "И" ракеты-носителя "Союз-2". Однако наиболее целесообразным посчитали использование блока "Таймыр", созданного для РН "Ямал". Он обеспечивает вывод полезных нагрузок не только на низкие орбиты, но и (за счет многократного включения) на высокие (в том числе геопереходные) и на отлетные (к другим планетам) траектории.

Возможны несколько схем полетов самолета-носителя в зависимости от задач запуска спутников на те или иные орбиты. Первый вариант - вылет из Самары и пуск над сушей так, чтобы зоны падения отделяемых элементов (первая ступень и головной обтекатель) приходилась на существующие "байконуровские" трассы запусков (наклонение до 51-73 град.). Второй вариант с зоной падения по "плесецким" трассам (63-82 град.). Но наиболее интересной представляется схема полета Самара - Ашхабад в зону Индийского океана с пуском на наклонение от 45 до 115 град. Если нужны запуски на приэкваториальные орбиты, полет выполняется через Абу-Даби или аэропорты в южной части Израиля, затем пуск и вскоре посадка в районе Сейшельских островов с последующим возвращением в Самару.

Но сегодня наиболее серьезными проблемами в реализации проекта представляются десантирование крупногабаритного длинноразмерного груза (ракеты) и запуск ЖРД в условиях, близких к невесомости. Обе задачи могут быть успешно решены с использованием опыта создания отечественных тяжелых МБР, стартующих из шахт. Как показали выполненные исследования, предусмотренный в проекте увод ракеты-носителя от самолета на 150-200 м обеспечивает безопасность и самолета, и экипажа даже при взрыве ракеты в момент запуска двигателя. В принципе, если сегодня начать проект, подобный "Воздушному старту", с нуля, он бы стоил миллиарды долларов. Пример тому - МАКС (многоразовая авиационно-космическая система), в которой используются существующие технологии, но еще не готовые компоненты. У "Воздушного старта" уникальная ситуация: двигатели для ракеты (и по сути сама ракета) и самолеты-носители имеются (выделено четыре АН-124-100 "Руслан" из числа снимаемых с вооружения), поэтому ничего принципиально нового делать не надо. Бесспорно также, что проект АРККН вполне конкурентоспособен, так как предлагает цены на 20-30% ниже существующих - как мировых, так и отечественных.