Ракеты-носители, создаваемые на базе снимаемых с вооружения МБР

Ракета-носитель «Старт-1» создана Научно-техническим центром (НТЦ) «Комплекс» Московского института теплотехники (МИТ), который хорошо известен как создатель межконтинентальных баллистических ракет, в том числе МБР «Тополь» (SS-25), ставшей прообразом нового носителя. РН «Старт-1» предназначена для вывода малых космических аппаратов на низкие околоземные орбиты. Уже было проведено два успешных пуска этой ракеты-носителя с космодрома Свободный с экспериментальным КА военного назначения и коммерческим КА американского производства.

Ракета-носитель «Старт-1» представляет собой четырехступенчатый экологически безопасный твердотопливный носитель, первый демонстрационный пуск которого был осуществлен в марте 1993 г. с космодрома Плесецк. Стартовая масса ракеты — 47 т, длина — 22,7 м,максимальный диаметр — 1,8 м. Энергетические возможности носителя позволяют выводить на низкую орбиту полезный груз массой до 400 кг.

Ракета-носитель легкого класса «Рокот» создается ГКНПЦ им. М.В. Хруничева в рамках конверсионной программы на базе снимаемой с вооружения межконтинентальной баллистической ракеты 15А35 (РС-18 в рамках договора ОСВ). Создание ракетно-космического комплекса «Рокот» на космодроме Плесецк осуществляется на основании Распоряжений Правительства РФ № 925-р от 1 июля 1995 г. «О создании ГКНПЦ им. М.В. Хруничева ракетно-космической системы «Рокот» с использованием технологий межконтинентальных баллистических ракет РС-18″ и № 824-р от 13 июня 1997 г. «О переоборудовании ГКНПЦ им. М.В. Хруничева стартового комплекса 11П865П и дооборудовании инфраструктуры космодрома Плесецк для подготовки и запуска РКН «Рокот». В создании комплекса принимает участие германская фирма DASA, с которой учреждено совместное предприятие Eurockot. Уже получены инвестиции на создание полноценной инфраструктуры на космодроме Плесецк.

При создании РН «Рокот» к имеющимся двум ступеням блока ускорителей МБР добавляется третья ступень — современный разгонный блок «Бриз-КМ» с большим объемом заправляемого топлива (~5,2 т), а также большой головной обтекатель. В результате получается РН легкого класса с очень высоким коммерческим потенциалом. Анализ показал,что РН «Рокот» может занять до 30 % всего рынка запусков малых КА. Маршевый двигатель РБ имеет возможность многократного включения,что позволяет реализовать различные схемы выведения космических аппаратов, в том числе групповой запуск КА на одну или несколько различных орбит. Аппаратура РБ «Бриз-КМ» способна обеспечить высокую точность выведения КА на орбиту, требуемую ориентацию полезного груза и при необходимости его энергоснабжение в орбитальном полете продолжительностью более 7 ч.

РН «Рокот» способна выводить полезный груз массой до 1900 кг на орбиту высотой 200 км. РН (без полезного груза) имеет стартовую массу 107 т, длину — 27,7 м, диаметр — 2,5 м. Ступени соединены последовательно (схема «тандем»). Разделение первой и второй ступеней осуществляется по полугорячей схеме — за счет тяги рулевого двигателя второй ступени, который запускается до подачи команды на выключение ЖРД первой ступени. Торможение первой ступени осуществляется пороховыми двигателями, установленными на хвостовом отсеке. Отделение третьей ступени от второй происходит при неработающем ЖРД третьей ступени за счет тяги тормозных РДТТ второй ступени. Все ступени используют долгохранимые компоненты топлива — AT и НДМГ. На космодроме Плесецк проведены работы по переоборудованию пусковой установки и дооснащению монтажно-испытательного комплекса (МИК), доработке используемого и демонтажу неиспользуемого технологического оборудования реконструируемых комплексов.

Проект стартового комплекса для запусков РН «Рокот» был разработан в КБ транспортного машиностроения (КБТМ) в 1995 г. Комплекс создан путем реконструкции имеющегося комплекса для РН «Космос-3М» и размещения технического комплекса для подготовки РН «Рокот» и КА на базе технической позиции ракетного комплекса «Циклон-3». При этом в максимальной степени используются основные сооружения и технологические системы реконструируемого комплекса: без доработок или с минимальными доработками. Удалось сохранить в своей основе принципиальную схему и технологию работ, принятых на комплексе РН «Космос-3М», а также функции основных систем и агрегатов стартовой зоны,что очень важно. Доставка на стартовый комплекс проверенной РН без головного блока осуществляется в пусковом контейнере. Установка этого контейнера на пусковое устройство производится через переходное кольцо, которое имитирует опорные элементы РН «Космос-3М».

Вместо демонтированной кабель-мачты на комплексе монтируется стационарная опорная колонна с захватами для удержания контейнера с ракетой-носителем «Рокот» в вертикальном положении. Эта колонна используется для подвода к местам стыковки технологических коммуникаций наземных систем, а также для размещения аппаратуры систем управления и прицеливания РН. После установки на колонне контейнера с первыми двумя ступенями «Рокота» (блок ускорителей МБР 15А35) на стартовый комплекс доставляются подготовленный головной блок и надставка контейнера. Их стыковка с РН и пусковым контейнером проходит в вертикальном положении. Перед стартом РН с КА из пускового контейнера, как и в случае с «Космосом-3М», башня обслуживания отводится на безопасное расстояние.

Подготовка РН и головного блока к вывозу на старт проводится на техническом комплексе с использованием вновь разработанного наземного технологического оборудования и технических средств базовой стартовой позиции. В МИКе организовано одно рабочее место для работ с РН «Рокот» и создана зона со специальными условиями, отвечающими особым требованиям и специфике работ с разгонным блоком, его составными частями и космическими аппаратами. Заправка двигательной установки разгонного блока компонентами топлива проводится на центральной заправочно-нейтрализационной станции космодрома Плесецк. Первый старт РН «Рокот» с макетами космических аппаратов был успешно осуществлен 16 мая 2000 г. В этом пуске были получены уникальные характеристики по точностям выведения — на порядок выше обычных.

Одновременно с оборудованием стартового комплекса РН «Рокот» на космодроме Плесецк рассматривается вопрос об осуществлении запусков РН «Рокот» из шахтной пусковой установки (ШПУ) МБР 15А35 на космодроме Байконур. «Рокот» уже стартовал с этого космодрома: первые два испытательных баллистических пуска были проведены в 1990 и 1991 гг., а третий испытательный пуск со спутником «Радио-РОСТО» — в 1993 г. Пуски с космодрома Байконур имеют свои преимущества — за счет более близкого расположения стартового комплекса к экватору увеличивается масса полезного груза РН. Кроме того, сейчас в мире существует несколько проектов спутниковых телекоммуникационных систем, ориентированных на низкие орбиты с наклонением около 50°. Для таких систем РН «Рокот» при пусках с космод рома Байконур могла бы быть средством выведения. Однако во время выхода РН из шахты с работающими маршевыми двигателями на полезную нагрузку действуют очень большие акустические нагрузки, на которые не рассчитаны современные зарубежные спутники. В связи с этим СП Eurockot планирует провести реконструкцию ШПУ. Рассматривается возможность прокладки газовода, начинающегося на дне шахты, плавно изгибающегося и выходящего из-под земли на поверхность. Также рассматривается возможность создания в шахте системы «водяной завесы». Эти меры должны снизить акустические нагрузки при старте ниже уровня в 142 дБ.

К настоящему времени практически сняты все международно-правовые ограничения на осуществление пусков РН «Рокот». Пусковая установка на космодроме Плесецк была заявлена как новое место запуска космических аппаратов. Решены и правовые вопросы по организации хранения пускового запаса РН «Рокот» на космодроме Плесецк. Ранее те же вопросы были успешно решены относительно пусков РН «Рокот» с космодрома Байконур. МБР 15A3 5 является прототипом для создания еще одной ракеты-носителя. НПО машиностроения (НПОМаш) выступило с предложением о переоборудовании данной МБР в ракету-носитель «Стрела» для запуска космических аппаратов различного назначе-ния. РН «Стрела» и «Рокот» очень близки, так как используют базовые ступени одной и той же МБР. Различаются они в основном применяемыми третьими ступенями и головными обтекателями. Энергетические возможности РН «Стрела» позволяют выводить на низкую орбиту высотой 200 км полезный груз массой до 1600 кг. Пуски РН «Стрела» планируется проводить из шахтных пусковых установок космодромов Байконур и Свободный.

5 января 1999 г. председателем Правительства РФ подписано Распоряжение Правительства № 12-р, которым принято предложение Минобороны России и Росавиакосмоса о создании на космодроме Свободный космического ракетного комплекса типа «Стрела». Концепцией, реализованной в проекте КРК «Стрела», предусматривается сохранение максимальной преемственности по отношению к базовому комплексу. В качестве основного принят вариант универсального стартового комплекса с шахтной пусковой установкой. Шахта РН «Стрела» — полный аналог шахтной пусковой установки МБР PC-18. Как и у РН «Рокот», не претерпевают изменений первая и вторая ступени блока ускорителей и транспортно-пусковой контейнер (ТПК). В качестве третьей ступени используется агрегатно-приборный блок МБР PC-18 со штатной системой управления ракетой. Однако объем его заправки топливом меньше, чем у РБ «Бриз-КМ»,в связи с чем энергетические возможности РН «Стрела» несколько ниже, чем у РН «Рокот». Наземный сегмент системы управления и прицеливания также сохраняется практически без изменений. Единственным новым элементом является отсек измерительной аппаратуры, входящий в состав космической головной части (КГЧ) и используемый для размещения в нем аппаратуры телеметрических и внешнетраекторных измерений, системы аварийного выключения двигателей первой и второй ступеней, дополнительной системы стабилизации на участке пассивного полета и бортовых источников питания. КГЧ может оснащаться обтекателями двух типов — штатным обтекателем МБР РС-18 (КГЧ-1) и обтекателем увеличенных размеров, отработанным при проведении экспериментальных пусков ракет РС-18 (КГЧ-2).

НПО машиностроения приняло на себя обязательство найти внебюджетные источники финансирования для реализации намеченного проекта. В октябре 1998 г. ВЫПЕЛО Постановление Правительства РФ № 1156 «О создании космического ракетного комплекса «Днепр». Этим постановлением принято предложение Росавиакосмоса и Минобороны РФ о проведении международной космической компанией «Космотрас» («Космические транспортные системы») работ по созданию на внебюджетной основе на базе технологий межконтинентальных баллистических ракет РС-20, выводимых из состава Вооруженных Сил РФ в соответствии с планами сокращения стратегических наступательных вооружений, космического ракетного комплекса «Днепр» и его коммерческой эксплуатации.

Прообразом РН «Днепр» послужила самая тяжелая и мощная МБР РС-20 (15А14). Эта жидкостная двухступенчатая МБР была разработана в 1973 г. в КБ «Южное» и серийно производилась на Южном машиностроительном заводе. По договору СНВ-2 все РС-20 подлежат снятию с вооружения до конца 2003 г. и утилизации до конца 2007 г. На сегодняшний день на вооружении осталось 168 МБР. Все 104 ракеты, размещавшиеся в Казахстане, после распада СССР вывезены на территорию России и уже частично утилизированы. РН «Днепр» представляет собой трехступенчатую ракету, первыми двумя ступенями которой являются штатные ускорители тяжелой МБР РС-20. В качестве третьей ступени первоначально предполагалось использовать штатный автономный блок разведения боевых частей. Однако для увеличения грузоподъемности и расширения сферы применения (в частности, для запуска КА на сред невысотные, солнечно-синхронные орбиты) вместо автономного блока разведения рассматриваются различные варианты верхней ступени, в частности третья ступень РН «Циклон-3», разгонный блок ЛиФт разработки НПО им. С.А. Лавочкина, адаптированный для данной ракеты разгонный блок «Бриз-КМ».

Энергетические возможности РН «Днепр» позволят выводить на низкую околоземную орбиту полезный груз массой до 4 т. Пуски планируется осуществлять из шахтной пусковой установки космодрома Байконур. Одним из возможных вариантов использования РН «Днепр» для коммерческих запусков КА является участие в развертывании низкоорбитальной системы глобальной спутниковой связи Teledesic (ориентировочно 150 пусков по два КА). Первый коммерческий пуск РН «Днепр» состоялся 21 апреля 1999 г. с космодрома Байконур.

Реализация совместного с Украиной проекта «Днепр» создает условия для налаживания разрушенных ранее технологических и хозяйственных связей двух стран, выработки корпоративных интересов, что в конечном итоге будет способствовать выходу на международный рынок для предоставления потребителю полного спектра услуг от космических отраслей России и Украины.

Впервые в истории космонавтики 7 июля 1998 г. был осуществлен запуск КА на орбиту с борта подводной лодки, находившейся к тому же в погруженном состоянии. На орбиту были выведены два спутника Берлинского технического университета — Tubsat-N и Tubsat-Nl массой 8,5 и 3 кг соответственно. Запуск был осуществлен с помощью конверсионного варианта БРПЛ-29РМ — ракеты-носителя «Штиль-1».

РН «Штиль-1» является одной из отечественных «морских» ракет-носителей, разработанных в ГРЦ «КБ им. академика В.П. Макеева» (г. Миасс Челябинской области) на базе баллистических ракет подводных лодок (БРПЛ). Для запуска КА штатная трехступенчатая жидкостная БРПЛ-29РМ была слегка доработана. Была добавлена специальная рама для установки запускаемого КА и изменена полетная программа. Кроме того, на третьей ступени был установлен специальный телеметрический контейнер со служебной аппаратурой для контроля выведения наземными службами.

Предусматриваются модификации РН «Штиль-1» — носители «Штиль-2Н» и «Штиль-3». РН «Штиль-2Н» отличается только большим по размерам отсеком полезной нагрузки и в зависимости от условий способна выводить на низкую орбиту до 300 кг полезного груза. На РН «Штиль-3» устанавливается еще одна разгонная ступень,что позволит выводить на низкую орбиту полезные грузы массой до 1 т.