Новая российская ракета «Союз-5». Когда старт?
Перспективная двухступенчатая ракета-носитель среднего класса «Союз-5» разрабатывается сцелью обеспечения запусков автоматических космических аппаратов насолнечно-синхронные, высокоэллиптические, геопереходные игеостационарные орбиты, втом числе сиспользованием разгонного блока, атакже запусков пилотируемых транспортных кораблей.
«Союз-5» будет состоять из российских компонентов. В феврале 2021 г. был утвержден график создания новой ракеты-носителя среднего класса «Союз-5», способной выводить в двухступенчатом варианте на низкую околоземную орбиту (НОО) до 17 тонн (а с разгонным блоком – полезную нагрузку и на геопереходную с ГСО (геостационарная орбита).
Предполагается, что она придёт на смену «Зениту», её первый пуск состоится в 2023 г. В кооперации РКЦ «Прогресс» (Самара), которая выступает головной организацией по этому проекту, — примерно 20 партнеров.
Пуски «Союза-5» будут осуществляться с модернизированного «зенитовского» стартового стола на Байконуре в рамках российско-казахстанского проекта «Байтерек». Казахстан взял на себя обязательства по финансированию создания наземного комплекса, на российской стороне – разработка самой ракеты-носителя. Несмотря на рост диаметра баков с 3,9 до 4,1 м по сравнению с «Зенитом», теоретически «Союз-5» можно будет использовать и для пусков с «Морского старта». По крайней мере, технических препятствий для этого нет.
В настоящее время АО ЦЭНКИ завершило эскизное проектирование стартового и технического комплекса «Байтерека», а на РКЦ «Прогресс» продолжается подготовка производства, изготавливаются составные части ракеты-носителя для испытаний.
Разработкой двигателей для первой ступени занимается НПО Энергомаш (г. Химки), они создаются на основе мощнейших РД170/171, созданных еще для «Энергии-Бурана» и «Зенита». К настоящему времени предприятие завершило 3-месячный цикл из восьми огневых испытаний первого доводочного экземпляра РД-171МВ, специально предназначенного для установки на первую ступень «Союз-5».
Двигатели второй ступени РД-0124МС разрабатывает КБХА (г. Воронеж), «выход на огонь» его первого опытного образца планировался этим летом. Общая перегородка баков окислителя и горючего второй ступени облегчает конструкцию и увеличивает массу выводимого полезного груза.
Новый двигатель скомпонован из двух независимых блоков. Каждый оснащен турбонасосом, бустерными насосами, газогенератором, агрегатами автоматики и двумя новыми камерами взамен четырех старых, в связи с чем общая тяга – 60.34 тонны – вдвое выше, чем у исходного двигателя.
РД0124МС экономичнее двигателей-прототипов: он имеет более высокий удельный импульс– 361секунда, на две единицы выше, чем у предшественников. Каждый блок двигателя может работать автономно на различных режимах тяги в соответствии с циклограммой работы ступени. Управление вектором тяги осуществляется путем отклонения каждой камеры в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
По словам представителей КБХА, одним из аналогов РД0124МС можно считать РД120 со второй ступени «Зенита». Правда, управление вектором тяги последнего обеспечивалось дополнительным рулевым двигателем, а РД0124МС управляется за счет качания каждой камеры с использованием специально разработанного узла подвеса.
Разработка РД0124МС началась в 2017 г. К июню 2021 г. выпущена вся конструкторская документация, готовы энергетические камерные установки для огневых стендовых испытаний, макет для динамических тестов ракетного блока второй ступени. Уже есть три варианта комплектации РД0124МС: для доводочных, «холодных» и огневых проверок в составе ступени, а также для первых пусков ракеты-носителя. Подготовлены два стенда, где будет прожигаться двигатель в целом.
При создании ракеты будет применяться новый алюминиевый сплав Р-1580– более прочный по сравнению с предшественниками. Новая ракета оснащается системой управления и системой аварийной защиты двигателей разработки НПО автоматики. Эта «дочка» РКЦ «Прогресс» из Екатеринбурга завершает изготовление макетов и опытных образцов бортовой аппаратуры. Новая система управления строится на базе волоконно-оптических гироскопов и будет легче и дешевле прежней.
По проекту, транспортировка блоков «Союза-5» на Байконур возможна как по железной дороге, так и по воздуху. При этом первая ступень имеет практически предельные габариты для железнодорожного и авиационного транспорта.