Сканировал Игорь Степикин

"ПРОТОН" БРОСАЕТ ВЫЗОВ "АРИАНУ"
КРЕЙГ КОВО / МОСКВА И КОСМОДРОМ "БАЙКОНУР"


"Aviation Week and Space Technology" — еженедельник авиации и космической технологии (издание на русском языке), с. 6-8, 10, 1 с. обл.


обложка

Производители российского "Протона" и американского "Атласа" объединяют свои усилия в условиях ужесточающейся конкуренции на мировом рынке носителей.

Из носителей, находящихся в эксплуатации в России, самым мощным является "Протон", который имеет стартовую тягу 900 т. В настоящее время происходит модернизация "Протона", связанная с заменой двигательной установки и финансируемая американскими коммерческими структурами. В результате модернизации 60-метровый носитель сможет успешно конкурировать с "Арианом" производства европейского консорциума "Арианспейс".

В отличие от большинства других российских космических программ, бьющихся за выживание, работы по модернизации "Протона", где головной организацией является ракетно-космический центр им. Хруничева (РКЦХ), уверенно набирают силу. Ослабление ограничений, накладываемых американским правительством, в виде увеличения квот на коммерческие запуски "Протона" откроет новые перспективы для этого носителя.

Четырехступенчатая модификация СЛ-12 носителя "Протон" может доставлять около 4 т полезной нагрузки на геосинхронную переходную орбиту (ГСПО), что примерно на 200 кг больше аналогичной грузоподъемности носителя "Ариан 44LP" и почти на 500 кг меньше, чем у "Ариана 44L". Однако сейчас ведутся работы по модернизации "Протона", чтобы увеличить массу доставляемого им на геосинхронную орбиту груза.

В ВАРИАНТЕ трехступенчатого носителя СЛ-13 "Протон" может выводить 20 т на низкую околоземную орбиту (НОО). Послужной список запусков "Протона" включает 7 выведенных в советское время станций "Салют", станцию "Мир" и все ее модули. Летом этого года с космодрома "Байконур" состоялся запуск "Протона" для доставки на станцию "Мир" нового модуля "Спектр", что стало важным элементом российско-американской программы по совместной работе на станции "Мир".

Число ежегодных запусков "Протона", продиктованных нуждами военных и мирных космических программ, находится на уровне рекордных отметок: в 1994 г. было успешно выполнено 13 запусков, а на 1995 г. запланировано около 10. Образованное компанией "Локхид", РКК "Энергия" и РКЦХ совместное предприятие "ЛХЭ Интернэшнл" (более известное, как ЛХЭИ) придаст новый импульс увеличению коммерческих запусков "Протона" в следующем столетии.


Техник работает у сопла двигателя РД -253. Двигатель, построенный на предприятии "Энергомаш", устанавливается на первой ступени "Протона" (на заднем плане).

Работники РКЦХ с трудом верят выпавшей им удаче. В период распада СССР в 1992 г. представители руководства компании "Локхид" нанесли визит на РКЦХ и неожиданно предложили создать СП по проведению коммерческих запусков. Бывшие в период холодной войны по разные стороны баррикад российская и американская фирмы быстро образовали эффективный союз, который сильно выиграл от последовавшего слияния "Локхида" с компанией "Мартин Мариетта", получив более широкую базу для развития.

РКЦХ УЖЕ ОБЕСПЕЧИЛ контракт с "Локхидом" и NASA на разработку "Буксира FGB" — одного из основных элементов проекта новой международной космической станции. Кроме того, по решению российского правительства РКЦХ назначен головной организацией в разработке нового, более мощного, чем "Протон", носителя "Ангара", запуски которого планируют проводить с космодрома Плесецк в начале следующего века.

За последние пять лет запусков "Протона" уровень его надежности оценивается величиной, превышающей 96%. "Страховые компании со спокойной совестью будут выдавать страховые полисы на запуски "Протона", — считает вице-президент компании "Локхид" Мел Брейширз. По мнению российских и американских руководителей работ, слияние компаний "Локхид" и "Мартин" усилит потенциал ЛХЭИ на мировом рынке, в частности, и благодаря скоординированной стратегии параллельного развития программ использования носителей "Атлас" и "Титан" фирмами "Локхид" и "Мартин Мариетта". Это особенно важно в отношении "Атласа" и "Протона". "Атлас 2AS" может выводить на ГСПО нагрузку в 3,5 т и более.

Руководители ЛХЭИ полагают, что в рамках СП легче будет планировать, вырабатывать ценовую политику и заключать договоры по страхованию. Это, по мнению высшего руководства фирмы "Локхид" и РКЦХ, в свою очередь предоставит более широкие возможности для выбора оптимальных вариантов запусков "Атласа" и "Протона" для заказчиков и страховых компаний, что станет дополнительным козырем в конкурентной борьбе с универсальным и надежным носителем "Ариан 4" консорциума "Арианспейс".

"МЫ БУДЕМ подстраховывать друг друга", — говорит заместитель директора РКЦХ Александр Лебедев. По его мнению, одно из основных направлений на начальном этапе сотрудничества будет связано с возможностью дублирования на случай отказа при запуске одного из носителей.

Расположенный в Москве РКЦХ в состоянии полностью обеспечить сборку примерно 6 носителей коммерческого назначения и 12 "Протонов" по госзаказу в год. Руководители ЛХЭИ ориентируются на 4 коммерческих запуска "Протона", которые вместе с 9-10 запусками для российских нужд составят предельное число в 13-14 запусков в год, установленное для "Протона". С таким числом запусков "Протон" не угрожает коммерческим перспективам "Ариана". Однако альянс "Ариан" — "Протон" угрожает "Арианспейс" потерей 300-500 млн. долл. ежегодно, начиная с конца 90-х гг.

Мощная первая ступень носителя "Протон" развивает на старте тягу 900 т. Шесть ее двигателей, встроенные в баки горючего, окружают бак окислителя. Ступень после выработки 420 т топлива отделяется вместе с двигателями.


В РКЦХ сборка первой, второй и третьей ступеней производится в одном цеху. В левой части — центральный бак и один подвешенный двигатель, в верхней части — собранная первая ступень. В центре — промежуточный элемент третьей ступени, имеющий золотистый цвет.

Сейчас коммерческий запуск "Протона" стоит свыше 70 млн. долл., тогда как запуск "Ариана" стоит 70-120 млн. долл., при этом сдвоенная полезная нагрузка на более мощной модификации "Ариана" позволяет разделить расходы владельцам полезных нагрузок.

В рамках установленных вплоть до 2000 г. квот на запуски "Протона" ЛХЭИ не может планировать более 8 коммерческих запусков в год и не может опускать цену запуска больше чем на 7,5 % относительно сложившейся на мировом рынке цены без санкции американского правительства.

Как ЛХЭИ, так и "Арианспейс" придают большое значение принятому в отношении Китая решению Американским торговым представительством (USTR). Согласно этому решению для китайского носителя "Лонг Марч" устанавливается новая квота в виде 11 запусков в год до 2001 г. и допускается снижение цены не более чем на 15% относительно сложившейся на мировом рынке цены. В связи с этим, по словам г-на Лебедева, Российское космическое агентство (РКА) обратилось к администрации Клинтона с просьбой пересмотреть и квоту, установленную для "Протона"

В СВЕТЕ ПРИНЯТОГО в отношении Китая решения ожидалось, что вице-президент Алберт Гор сообщит премьер-министру Виктору Черномырдину о предстоящем значительном ослаблении ограничений, связанных с запусками "Протона". Однако дополнительная прибыль, которую извлечет из этого российская промышленность, будет сопровождаться неизбежным снижением доходов, получаемых от запусков "Ариана" и "Атласа", — фактор, которому USTR следует уделить серьезное внимание при принятии решения.

Всего с 1965 г. было осуществлено более 200 запусков носителей типа "Протон", из которых около 90% составили запуски четырехступенчатых носителей на геосинхронную орбиту. Первая ступень "Протона" развивает на старте тягу 900 т с помощью шести двигателей РД-253 тягой 150 т, производимых предприятием "Энергомаш". В качестве окислителя двухкомпонентного топлива двигателей используется четырехокись азота, а в качестве горючего — несимметричный диметилгидразин (НДМГ).

Бак окислителя расположен в центре первой ступени. Каждый из шести двигателей, подвешиваемых вокруг бака окислителя, встроен в свой бак НДМГ. Отделение первой ступени вместе с двигателями происходит спустя 2 мин после старта и выработки 420 т топлива.

На тех же компонентах топлива, что и РД-253, работают и четыре двигателя РД-0210 второй ступени, развивающие суммарную тягу 240 т в течение 3,5 мин работы. Третья ступень, изготавливаемая РКК "Энергия", имеет один двигатель, который вместе с четырьмя верньерными соплами развивает тягу 64 т в течение 4 мин работы. Масса третьей и четвертой ступеней вместе с полезной нагрузкой составляет около 23 т. Четвертая ступень, выводящая нагрузку с промежуточной орбиты на геосинхронную, развивает тягу 8,8 т.

Основные этапы программы "Протон" следующие:

• Первые запуски, предстоящие ЛХЭИ. Ведется ускоренная подготовка к первому коммерческому запуску, намеченному на февраль — март 1996 г., с выведением на орбиту по контракту с европейской организацией SES аппарата "Астра 1" (HS-601 фирмы "Хьюз"). "Все самое важное, что нам предстоит сделать в 1995 г., связано с этим первым запуском", — считает президент ЛХЭИ Чарли Ллойд. Уже подготовлен совместно с SES окончательный вариант программы наземной подготовки полезной нагрузки.

Во втором квартале 1996 г. должен состояться запуск спутника связи "Темпо" совместного производства "Спейс системз" и "Лорал", за которым последуют запуски спутников "ПанАмСат-6" и "Инмарсат-3" в конце 1996 — начале 1997 гг. Правда, контракт на запуск "Инмарсата" был заключен РКЦХ в 1993 г. еще до образования ЛХЭИ.

• Новые заказчики. Фирма "Хьюз Спейс энд Коммюникейшн" заключила с ЛХЭИ контракт на запуск четырех своих спутников, начиная с 1997 г. Этот контракт в сочетании с твердыми заказами других фирм позволит до 2000 г. заработать на запусках "Протона" около миллиарда долларов. Для сравнения можно заметить, что такие средства можно было бы выручить от продажи 100 самолетов Ил-96 по ценам мирового рынка.

Двигатели первой ступени "Протона" со своими топливными баками в цеху РКЦХ (в центре и на заднем плане). Вторая ступень лежит над несколькими двигателями (слева вверху).

• Новый "Протон М". Независимо от своего участия в ЛХЭИ, РКЦХ проводит работы по созданию модернизированного носителя "Протон М", первый запуск которого намечен на 1998 г. Запуски выпускаемых сейчас "Протонов" наносят ущерб окружающей среде безлюдных районов Казахстана в виде упавших первых и вторых ступеней с не до конца выработанным токсичным топливом. Казахское правительство обращалось к правительству России с просьбой удалить токсические вещества из обломков упавших ступеней.

В модернизированном носителе будет более полная выработка топлива, что снизит токсическое воздействие на окружающую среду. Двигатели первой ступени "Протона М" будут иметь повышенную на 7% удельную тягу. "Протон М" будет также оснащен цифровой навигационной системой, что расширит возможности по доставке спутников на орбиту.

• Новая четвертая ступень. В отличие от выпускаемых "Протонов", на которые может устанавливаться в качестве четвертой ступени только "Блок ДМ", изготавливаемый РКК "Энергия", на "Протон М" можно будет устанавливать разработанную в РКЦХ четвертую ступень "Бриз М". Двигатель "Бриз К" для этой ступени уже прошел летные испытания на переоборудованной для коммерческих запусков МБР "Рокот".

В компоновке с четвертой ступенью "Бриз М" все четыре ступени носителя "Протон М" будут находиться под конструкторским надзором РКЦХ. Модернизированный носитель вместе с новой четвертой ступенью позволит выводить на ГСПО около 5,5 т полезной нагрузки, что примерно на 1,5 т больше, чем обычный "Протон".

• Обновление основных фондов на космодроме "Байконур". Для приведения в соответствие западным стандартам ЛХЭИ вкладывает в эквивалентном исчислении 23 млн. долл. в переоборудование центра предстартовой подготовки (ПП) полезных нагрузок "Протонов". Запускаемые "Протонами" космические аппараты российского производства не требовали технически чистых помещений для предстартовой подготовки, что объясняет их отсутствие на площадке ПП "Протона". Этим вызвано ведущееся сейчас сооружение новых помещений, отвечающих классу чистоты 100000, и организация трех рабочих станций, оснащенных оборудованием западного производства.

Двигательные системы орбитального маневрирования российских космических аппаратов работают на двухкомпонентном топливе и их заправка проводится в двух помещениях. Космические аппараты западного производства заправляются топливными компонентами на одной установке. Поэтому, чтобы можно было осуществлять заправку космических аппаратов западного производства, требуется реконструкция соответствующих установок и внесение изменений в технические руководства космодрома "Байконур". Производится замена систем электроснабжения установок ПП западных космических аппаратов и монтируются генераторы автономного электроснабжения на случай перебоев с подачей энергии из электросети Казахстана.

К числу двух наиболее важных новшеств, связанных с подготовкой к коммерческим пускам "Протонов" на космодроме "Байконур", относятся сооружение помещений гостиничного типа, отвечающих западным требованиям, и оснащение средствами современной связи по крайней мере площадки ПП. Новая система связи обеспечит телевизионную трансляцию, передачу телеметрических данных, мобильную связь, необходимые для ПП космических аппаратов. Г-н Лебедев считает, что новая система связи на "Байконуре" будет обладать большими возможностями, чем средства связи, обслуживающие американский космодром на мысе Канаверал и французский в Куру. Помимо системы внутренней связи создается система, которая обеспечит связь с США и Европой через спутник "Интелсат".

РКЦХ также купил существующую гостиницу на Площадке 95, отведенной для ПП "Протонов", с целью ее реконструкции по западным стандартам. Проект реконструкции включает оснащение гостиницы автономной системой электроснабжения и системой очистки воды, делающей ее пригодной для питья. "Вода, подаваемая сейчас в гостиницу, может представлять некоторую опасность для здоровья", — говорит г-н Лебедев.

Руководящие специалисты ЛХЭИ полагают, что после программы "Протон" должны последовать новые проекты космических аппаратов и носителей для эксплуатации в начале нового столетия. Однако российско-американское административное руководство отказывается обсуждать такие планы, ссылаясь на конфиденциальность этой информации.