Из России – на границу космоса

У АМЕРИКАНСКИХ ПРОЕКТОВ СУБОРБИТАЛЬНЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ КОСМИЧЕСКОГО ТУРИЗМА ЧЕРЕЗ НЕСКОЛЬКО ЛЕТ ПОЯВИТСЯ РОССИЙСКИЙ КОНКУРЕНТ: В РАМКАХ ФОНДА СКОЛКОВО ООО «КОСМОКУРС» ПРИ ПОДДЕРЖКЕ НЕНАЗВАННОГО ЧАСТНОГО ИНВЕСТОРА С 2014 г. РАЗРАБАТЫВАЕТ МНОГОРАЗОВУЮ СИСТЕМУ ДЛЯ ЭКСКУРСИЙ НА ВЫСОТУ ОРБИТЫ ГАГАРИНА ПО НЕЗАМКНУТОЙ ТРАЕКТОРИИ.

Сегодня в компании «КосмоКурс» трудятся более 40  технических специалистов в возрасте от 20 до 65  лет. Среди них и выпускники вузов, и ветераны отрасли, ранее участвовавшие во многих крупных проектах, таких как «Энергия-Буран» и «Ангара». Соучредитель и генеральный директор «КосмоКурса» Павел Пушкин многие годы работал в Центре имени Хруничева, и, вероятно, поэтому выбрал для реализации суборбитального туристического полета ракетную, а не самолетную схему. Система пока не имеет собственного имени и известна под рабочим названием «Многоразовый суборбитальный космический комплекс» (МСКК). Она состоит из многоразовой суборбитальной ракеты-носителя (МСРН) и многоразового суборбитального космического аппарата (МСКА). Оба компонента рассчитаны на десятикратное применение. Основное назначение системы – доставка экипажа из семи человек (шесть туристов и инструктор) на высоту около 200 км с безопасным возвращением на Землю. Инструктор и пассажиры размещаются в амортизированных креслах внутри МСКА. Старт выполняется с помощью ракетных двигателей МСРН. Взлет и дальнейшее движение происходят строго вертикально. После отключения двигателей ракеты-носителя система разделяется и продолжает подъем по инерции, а туристы могут выйти из кресел. Объем кабины (30 м3 ) позволяет им свободно перемещаться внутри нее, наслаждаясь состоянием невесомости, которое продлится около 5 минут. Участники полета также смогут любоваться видами Земли и космоса через персональные иллюминаторы. После достижения наивысшей точки траектории начинается путь назад. Носитель и аппарат выполняют баллистический спуск в атмосфере и садятся раздельно, с использованием ракетных двигателей. Весь полет от старта до посадки длится примерно 15 минут. Кто сможет стать суборбитальным туристом? Да практически любой человек, способный заплатить за билет. Для полета вовсе не обязательно иметь богатырское здоровье: параметры и циклограмма работы системы выбраны так, что максимальные перегрузки не превысят уровня, переносимого обычным человеком, не являющимся космонавтом или летчиком-истребителем. Разрешение на участие в космической экскурсии претендент получит после трехдневной подготовки и медицинского освидетельствования. Концептуально МСКК близок к системе New Shepard, но конструктивные решения и параметры другие. Американская ракета работает на жидком кислороде и жидком водороде. Использование этих компонентов сопряжено со значительными технологическими сложностями. Кроме того, в России промышленное производство и повседневная эксплуатация пассажирских летательных аппаратов на этом топливе пока не освоены. Поэтому МСРН будет работать на жидком кислороде и этиловом спирте. Эти компоненты доступны, дешевы, экологически чисты и практически не токсичны. Температура их горения заметно ниже, чем у других топлив, что упрощает разработку и доводку ракетных двигателей, повышая надежность последних. Несмотря на вдвое большую массу, чем у американского 

Любой человек, способный заплатить за билет, сможет стать суборбитальным туристом – ему не обязательно иметь богатырское здоровье.

конкурента, по габаритам обе системы примерно одинаковы В отличие от ракеты New Shepard, которую толкает единственный маршевый движок, российский носитель оснащен девятью двигателями и спокойно продолжает полет даже при отказе одного из них, чего нельзя сказать о детище Джеффа Безоса. Полет на всех участках полностью контролируем, компоненты системы оснащены реактивными системами управления ориентацией, а космический аппарат имеет многодвигательную систему аварийного спасения, работающую на основных компонентах топлива, как и двигатели ракеты-носителя. Вся система аварийного спасения размещена в отдельном отсеке под кабиной экипажа (единственный твердотопливный аварийный двигатель New Shepard установлен в центре кабины). В целом российская система выглядит безопаснее. Кроме того, у нее есть важное преимущество перед конкурентами: она несколько проще в эксплуатации, чем New Shepard, а по сравнению с ракетопланом Virgin Galactic не требует двухчасового подъема под крылом самолета-носителя, который сам по себе довольно скучен и утомителен для туристов. Плюс состояние невесомости продолжается практически вдвое дольше, поскольку высота подъема примерно в два раза превышает показатель конкурентов. Заявленная стоимость билета для российской системы примерно такая же – 200–250 тыс $

ПО ОТРАСЛЕВЫМ СТАНДАРТАМ

«КосмоКурс» планирует начать летные испытания в 2025 г. Создание суборбитального туристического комплекса с нуля  – дело сложное и дорогостоящее: затраты на разработку и постройку оцениваются в сумму, эквивалентную 150 млн $. Впрочем, деньги еще не главная проблема: самым сложным оказалось найти квалифицированные кадры и создать стендовую базу для автономной и комплексной отработки системы. С самого начала разработчики проекта «КосмоКурс» решили придерживаться строгих отраслевых стандартов, регламентирующих создание ракетно-космической техники. В марте 2016 г. Госкорпорация «Роскосмос» согласовала тактико-техническое задание на разработку аванпроекта суборбитального комплекса, прошедшее согласование в Центральном научно-исследовательском институте машиностроения (ЦНИИмаш). В августе 2017 г. была взята еще одна высота: компания получила лицензию Роскосмоса на осуществление космической деятельности, что позволяет создавать комплекс на законных основаниях. В настоящее время компания завершает предварительное проектирование суборбитального комплекса. Павел Пушкин сообщил, что в рамках аванпроекта глубоко проработаны различные технические нюансы: «Мы активно занимаемся вопросами подготовки производства и экспериментальной базы. Первые агрегаты уже сейчас находятся в изготовлении для проведения испытаний». Важнейший компонент ракетной системы  – двигательная установка. По ряду причин компания, как и ее зарубежные коллеги SpaceX, Rocket Lab и Blue Origin, решила создавать ДУ самостоятельно. Первым разрабатывается менее мощный двигатель космического аппарата, выполненный по вытеснительной схеме. На нем будут отработаны основные конструктивные решения и режимы работы, включая регулирование тяги в широком диапазоне, необходимое для ограничения полетных перегрузок. 

ПЛОЩАДКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

Для испытаний найдена и реконструирована производственная площадка в Московской области. Компания самостоятельно спроектировала и собрала испытательный стенд, попутно оснастив площадку установкой газификации жидкого азота, которая очень пригодилась при сборке форсуночной головки. «КосмоКурс» справился с трудоемкой задачей создания производственно-испытательного комплекса и 27  декабря 2018 г. начал проливочные испытания форсуночной головки двигателя, совмещенные с комплексной проверкой стенда и его системы управления и получением результатов по качеству распыла компонентов. Следует подчеркнуть, что работы выполняются не на скорую руку, а основательно, с учетом требований промышленной безопасности, санитарии и охраны труда, во вполне подходящих условиях. На производственной площадке имеются: офисное помещение, санузлы, раздевалка, отопление, душ и прочие удобства. В перспективе площадку задействуют для самых разных испытаний двигателей, компонентов и агрегатов, включая пневматические, гидравлические и тепловые. В  частности, сейчас компания создает стенды для отработки многоразовой системы зажигания и для огневых испытаний ракетных двигателей. Наиболее объемной работой в нынешнем году станет организация собственного производства камер двигателей, их агрегатов и систем.

ОТКУДА СТАРТОВАТЬ

Очевидно, что сама по себе ракета ничего не стоит, если для нее нет наземной инфраструктуры, где можно готовить систему к полетам, запускать, а затем и утилизировать (или использовать повторно). Это означает, что, помимо завода-изготовителя, нужен космодром. С самого начала проекта «КосмоКурс» искал подходящую площадку для суборбитальных запусков. Понятно, что, в отличие от обычных многоступенчатых ракет-носителей, одноступенчатому суборбитальному комплексу с вертикальным полетом не требуются большая площадь полигона для запуска и многочисленные зоны падения отделяемых частей. Это упрощало дело. Усложняло его то, что система пилотируемая, а значит к космодрому предъявляются дополнительные требования. Во-первых, он должен быть доступен (как с точки зрения географии расположения, так и с точки зрения режимных ограничений). Во-вторых, его инфраструктура призвана быть удобной и привлекательной для туристов. Наконец, космодром должен соответствовать высоким требованиям безопасности. Первоначально рассматривались две основные стартовые площадки: Капустин Яр в Астраханской области и Байконур в Казахстане. Первая многие десятилетия служила космодромом, откуда запускались легкие ракеты-носители. Тем временем сейчас это межвидовой полигон Вооруженных сил России для испытаний ракетного оружия – военный объект. Доступ туда строго ограничен, поэтому его исключили из рассмотрения. Байконур казался более интересным вариантом, но и от него пришлось отказаться – слишком далеко от европейской части России, от Москвы. «Мы ездили на Байконур, нам там предлагали неплохие участки размещения. Но нам Байконур не подходит, потому что он очень далеко, и это не Российская Федерация, а Казахстан. Вроде как юрисдикция РФ, но вся собственность принадлежит Казахстану, и в связи с этим надо с ними очень много согласовывать», – разъяснил ситуацию Павел Пушкин. По словам руководителя «КосмоКурса», сейчас рассматриваются варианты размещения туристических космодромов только на российской территории, на расстоянии не более двух часов лета от Москвы. «У  нас с несколькими регионами ведутся активные переговоры о размещении космодрома. Какие это регионы  – пока секрет»,  – улыбается руководитель компании. По некоторым предположениям, компактный космодром планируется построить где-то на Средней Волге. 

Мечта о полетах в космос может в скором времени оказаться вполне реализуемой для граждан нашей страны. Соруководитель рабочей группы Национальной технологической инициативы AeroNet Сергей Жуков рассказал о подготовке в России нового вида туризма – частного космического. «Речь идет о суборбитальных туристических перевозках. Сам проект под названием «КосмоКурс» создается на деньги частного инвестора. Разрабатывается и ракета-носитель, и спускаемый аппарат, и двигатель. Я думаю, что лет пять на это потребуется, но может и больше», – отметил С. Жуков в беседе с РИА «Новости». 6 марта Нижегородская область и компания «КосмоКурс» подписали соглашение о строительстве первого в России частного космодрома. «Я подтверждаю, что мы подписали соглашение с Нижегородской областью... – заявил гендиректор компании Павел Пушкин. – В 2025 г. запланирован первый туристический пуск, в 2023 г. должна быть готова первая очередь космодрома для первых автономных летных испытаний». – И.Б. 18 февраля генеральный конструктор НПО «Авиационно-космические технологии» Александр Бегак рассказал РИА «Новости», что сразу несколько российских компаний работают над суборбитальными космическими яхтами для туристов: «Два года назад началась разработка корабля «Селена», но рассказать об этом стало возможным только сейчас». Яхта будет взлетать с обычных аэродромов и набирать высоту подобно самолету. Для достижения высоты 120–140 км аппарат разовьет скорость, соответствующую числу Маха=3.5. Он будет управляться полностью автоматически, но на борту будет находиться пилот. «У нас есть возможность приземлиться на любой аэродром… Мы сейчас рассчитываем оптимальное время нахождения в космосе, комфортную траекторию полета: опыт показывает, что людям не обязательно надо 10 минут быть в невесомости», – пояснил генеральный конструктор. – И.Б. 

Источник: журнал "Русский космос"