В уходящем году мир отметил 60-летие гагаринского полета. Для самарских предприятий, работающих на космос, это был год упорного труда. У ярких кадров ракетных пусков есть невидимая для непосвященного человека сторона: работа над перспективными изделиями, решение неразрешимых задач, освоение новых технологий. "ВК" собрала информацию о том, что происходило в самарском космическом закулисье в 2021-м.
Пусковая активность
Сейчас, когда спутники "висят" на орбитах по пять, а то и по десять лет, отправка на космодром очередного самарского "космического фотоаппарата" случается не каждый год. Поэтому мы следим за рабочим ритмом отрасли по ракетам. В этом году пусков ракет-носителей семейства "Союз-2" намного больше, чем в 2020-м. Почти в полтора раза.
В день, когда этот номер выйдет из печати, должна состояться очередная пусковая миссия с Байконура. Ракете-носителю "Союз-2.1б" с разгонным блоком "Фрегат" предстоит доставить на орбиты 34 интернет-спутника компании OneWeb. Это будет 12-й пакетный запуск аппаратов этого типа и 22-я пусковая кампания ракетно-космического центра "Прогресс" (входит в госкорпорацию "Роскосмос") в этом году.
Таким же напряженным был 2014 год, когда тоже стартовали 22 "Союза". Но тогда, помимо пусковых кампаний на самарских ракетах, состоялось еще 11 пусков ракет космического назначения других типов. А в этом году "Союзы-2", выпущенные "Прогрессом", обеспечили 92 % всех пусков "Роскосмоса" - как с космонавтами, так и без них, в интересах как российских заказчиков, так и зарубежных. Кроме самарских ракет-носителей, в этом году по одному разу стартовали только ракеты тяжелого класса "Протон-М" и "Ангара-А5".
Долгожитель
Руководство РКЦ "Прогресс" прогнозирует, что интенсивность пусков "Союзов-2" в 2022 году будет примерно такой же, как и в 2021-м. С одной оговоркой: многое будет зависеть от готовности полезной нагрузки - космических кораблей и спутников. Например, в 2020 году из-за финансовой несостоятельности компании OneWeb запуски ее телекоммуникационных спутников были приостановлены. Многое зависит и от того, как будет реализовываться программа международных пилотируемых полетов.
- На сегодня ракеты-носители "Союз-2" остаются единственным российским средством доставки транспортных грузовых и пилотируемых кораблей к Международной космической станции. Мы планируем осуществлять порядка пяти запусков данных носителей по программе МКС в год, - сообщил генеральный директор РКЦ "Прогресс" Дмитрий Баранов.
Глава "Роскосмоса" Дмитрий Рогозин недавно оценил потенциал эксплуатации семейства "Союз-2" в 9-10 лет. Конечно, развивать линейку ракет-носителей, основанных на конструктивных решениях и технологиях почти 70-летней давности, смысла нет. Но это не значит, что не осталось возможностей сделать их еще немного лучше. Один из путей повышения характеристик - переход на более эффективное горючее.
Как подтвердили в РКЦ "Прогресс", в 2021 году на космодроме Восточный начаты работы по переводу стартовых систем на использование нафтила РГ-1. Керосин Т-1 на ракетах-носителях "Союз-2", запускаемых с Восточного, больше применять не будут, но им продолжат заправлять ракеты, стартующие с Байконура, Плесецка и из Гвианского космического центра. Окислитель останется прежним - жидкий кислород.
По словам Баранова, как минимум до 2026 года гарантирована эксплуатация легкой двухступенчатой ракеты "Союз-2.1в", на первую ступень которой устанавливаются двигатели НК-33А из задела, сохранившегося в ПАО "Кузнецов" с 1970-х годов.
Фото: Дмитрий Бурлаков
Идут на "пятерку"
В 2021 году РКЦ "Прогресс" продолжил подготовку производства перспективной ракеты-носителя "Союз-5". По словам Баранова, работы по изготовлению опытных образцов как на самом "Прогрессе", так и на основных предприятиях-соисполнителях составных частей ракеты выполняются в заданные сроки. Осваивается технология сварки алюминиевых сплавов трением с перемешиванием на оборудовании чебоксарского предприятия "Сеспель". Баки ракеты прошли испытания на прочность, правда сварены они были по привычной технологии - аргонодуговой сваркой.
Сегодня у ракет семейства "Союз-2" есть важное конкурентное преимущество: стартовые устройства для них установлены и у Северного полярного круга, в Плесецке, и у экватора -
на космодроме Куру во Французской Гвиане. Таким образом, этими ракетами удобно выводить спутники и на полярные орбиты, и на экваториальные - геостационарные.
Что же касается перспективного "Союза-5", то для него аналогичные возможности открывает плавучий стартовый комплекс "Морской старт", который сейчас принадлежит российской компании S7 Space. Дмитрий Баранов подтвердил, что уже ведется конструктивная проработка модификации ракеты-носителя "Союз-5" для "Морского старта".
- Это позволит до начала летно-конструкторских испытаний космического ракетного комплекса "Союз-5", еще на этапе его разработки, оптимизировать конструкцию изделия и в дальнейшем сократить затраты на наземную экспериментальную отработку модификации ракеты-носителя, - пояснил гендиректор РКЦ "Прогресс".
Но вопросы технической проработки не только касаются самой ракеты-носителя, но и относятся к созданию портовой инфраструктуры ракетно-космического комплекса "Морской старт". Сейчас ведутся оценка экономических показателей и отработка возможных рисков и перспектив.
В уходящем году РКЦ "Прогресс" подготовил научно-технический отчет по ракете-носителю среднего класса "Союз-6" с двигателем РД-180. Сейчас материалы переданы головному разработчику - РКК "Энергия". Отчет рассмотрят в "Роскосмосе", и тогда будет принято решение по эскизному проектированию.
Поддать газу
Помимо "Союза-5" и "Союза-6", конструкторы "Прогресса" продолжают работу по созданию ракеты-носителя "Амур-СПГ", на которой в качестве горючего вместо керосина будет использоваться сжиженный природный газ (СПГ). Стартовый комплекс для нее планируют строить на космодроме Восточный в Амурской области.
Интерес к сжиженному природному газу как компоненту ракетного топлива закономерен.
В сочетании с жидким кислородом в качестве окислителя он имеет ряд преимуществ по сравнению с привычными видами горючего - керосином Т-1, ТС-1 и нафтилом РГ-1. Одно из основных преимуществ - большая полнота сгорания. Это влияет на уровень выброса в атмосферу окиси углерода.
- Работа по "Амуру-СПГ" ведется достаточно активно, но высокий коэффициент новизны разрабатываемой ракеты-носителя привел к тому, что команда, участвующая в разработке, столкнулась с рядом технических вызовов. Решение выявленных технических задач потребовало подключения к проекту ведущих институтов и предприятий, в том числе из смежных отраслей, - рассказал Баранов.
Сейчас этот проект прорабатывается в содружестве с "Газпромом". Уже проведена рекогносцировка на месте будущего комплекса запуска, выработаны основные направления сотрудничества с газовым концерном и его дочерним предприятием - Амурским ГПЗ, где предполагается производство горючего для новой ракеты.
По словам Баранова, параллельно с проектом "Амур-СПГ" полным ходом ведутся работы по созданию ракетного двигателя-прототипа на компонентах топлива жидкий кислород плюс сжиженный природный газ.
С учетом изменений, внесенных двигателистами в конструкцию двигателя второй ступени, "Прогресс" разработал дополнения к эскизному проекту ракеты. В первой половине 2022 года эти материалы рассмотрит специальная комиссия, которая примет решение о переходе к следующим этапам работ по космическому ракетному комплексу "Амур-СПГ".
Сейчас в мире активно продвигается "зеленая" повестка. Всеобщее внимание приковано к оценке количества парниковых газов, выбрасываемых производствами и средствами транспорта. Однако, как пояснил гендиректор РКЦ "Прогресс", в рамках создания космического ракетного комплекса "Амур-СПГ" и ракеты-носителя "Амур" такие определения, как "углеродный след" и "углеродный налог", не используются. При этом пуски ракеты-носителя "Амур" будут осуществляться только с космодрома Восточный в соответствии с требованиями технического задания на разработку эскизного проекта.
Деньги вернут
Эскизное проектирование комплекса "Амур-СПГ" дало конструкторам РКЦ "Прогресс" исходный материал для других перспективных проектов, в которых сжиженный природный газ может быть использован в качестве топлива. Одним из таких проектов может быть и проект ракеты-носителя сверхтяжелого класса.
К слову, "Прогресс" уже вел работы по созданию сверхтяжелой ракеты, однако в начале 2021 года в "Роскосмосе" приняли решение отложить разработку "сверхтяжа" на будущее, а пока отказаться от уже начатого проекта. Это автоматически означает прекращение финансирования.
- Порядок расторжения государственного контракта предусматривает принятие заказчиком работ по фактически выполненным и подтвержденным затратам. Остаток денежных средств будет возвращен в установленном порядке в бюджет Российской Федерации. Негативных последствий для РКЦ "Прогресс" данная процедура не несет, - разъяснил Баранов.
"Аист2Т" полетит в срок
В 2021 году РКЦ "Прогресс" продолжил работу над техническим проектом малого космического аппарата дистанционного зондирования Земли "Аист-2Т". По контракту с "Роскосмосом" срок окончания работ - 15 ноября 2022 года. Этот спутник предназначен для стереосъемки земной поверхности.
Разработать линейку однотипных малоразмерных аппаратов, отличающихся друг от друга комплексом оборудования, предложили ученые Самарского университета имени Королева. Родоначальник этой линейки - "Аист-2Д" - ведет космическую фотосъемку с орбиты уже шестой год.
- Важность этой работы обусловлена тем, что разрабатываемые малые космические аппараты "Аист-2Т" являются пока единственными аппаратами в госкорпорации "Роскосмос", на которые предусматривается установить одновременно по два оптико-электронных комплекса, предназначенных для однопроходной стереосъемки протяженных маршрутов, - пояснил Баранов.
Стереоскопическая съемка открывает новые возможности. Информацию со спутников "Аист-2Т" будут использовать для формирования цифровых моделей местности и рельефа. По планам "Роскосмоса", в орбитальной группировке будут два аппарата и они обеспечат оперативное обновление этой модели для всей территории России.
Как отметил гендиректор "Прогресса", по таким основным тактико-техническим параметрам, как линейное разрешение, ширина полосы съемки и производительность, МКА "Аист-2Т" существенно превосходит эксплуатируемые сейчас малоразмерные спутники "Канопус-В". Кроме того, в процессе создания "Аиста" апробируются новые подходы к проведению опытно-конструкторских работ, которые позволяют сократить сроки их выполнения, снизить их стоимость и повысить качество. Например, для наземной экспериментальной отработки стали широко использовать методы цифрового моделирования.
Перспективные "малыши"
Благодаря прогрессу в электронике целевые характеристики, которые ранее обеспечивали космические аппараты массой около 6 тонн, сейчас можно реализовать на небольших спутниках. Создание и запуск в 2016 году "демонстратора технологий" "Аист-2Д" позволило РКЦ "Прогресс" освоить новую нишу на рынке космических аппаратов. Сейчас самарское предприятие тиражирует новый для себя опыт и технологии не только на "Аист-2Т", но и на другие проекты. В частности, прорабатывают варианты использования этой платформы в федеральной целевой программе "Сфера", а также в разработках малых космических аппаратов по заказу иностранных заказчиков.
- Текущий тренд на формирование орбитальных группировок из многих аппаратов массой 100-250 килограммов сегодня очевиден для всех. И конечно же, РКЦ "Прогресс" ведет проработки создания аналогичных космических аппаратов. В настоящее время есть все основания полагать, что наши усилия по разработке спутниковой платформы массой порядка 100-150 килограммов дадут свои результаты в виде реальных контрактов - точно так же, как наши усилия по разработке платформы "Аист-2" через определенное время тоже принесли такие плоды, - резюмировал Дмитрий Баранов.
Новые горизонты "Кузнецова"
Самарские ракеты-носители без замечаний отработали уже 73 пусковые миссии подряд. Ранее рекорд безаварийной работы составлял 59 пусковых кампаний. Для сложнейшей космической техники более трех лет без инцидентов - отличный результат. И большой вклад в это достижение внесли двигателестроители самарского предприятия "ОДК-Кузнецов". Ракетные двигатели РД-107А и РД-108А, выпускаемые этим предприятием, работают безотказно.
Главная и очень непростая задача, которую сегодня решает самарское предприятие Объединенной двигателестроительной корпорации (входит в госкорпорацию "Ростех"), - это восстановление серийного производства модернизированного газотурбинного двигателя НК-32 серии 02. Его поставки начались в 2020 году, и в ноябре прошлого года двигатели были испытаны в воздухе.
Восстановление серийного производства авиадвигателей на "Кузнецове" сопровождается беспрецедентными реформами в организации производства, а также его масштабным техперевооружением, запуском новых производственных линий, участков, цехов, освоением новых технологий.
- Проект дал толчок к развитию всего предприятия, привлек беспрецедентные инвестиции - почти 40 миллиардов рублей. Реконструируются испытательные стенды, построена новая современная система подачи топлива к ним, введены в эксплуатацию центр специализации "Коробки приводов и агрегатов", одно из мощнейших в стране гальванических производств, а в эти дни открыто обновленное инструментальное производство и новый производственный комплекс компрессоров, - прокомментировал управляющий директор "ОДК-Кузнецов" Алексей Соболев.
2021 год обозначил новые перспективы самарского предприятия, связанные с возрождением и укреплением конструкторской школы, созданной в Куйбышеве генеральным конструктором авиационных и ракетных двигателей Николаем Кузнецовым. В июне в поселке Управленческом начали строительство Центра конструкторских разработок и научных исследований, проект которого прорабатывали с 2018 года.
В трехэтажном здании центра общей площадью 10,5 тыс. квадратных метров будут трудиться более 500 инженеров-конструкторов и работников технических служб. Стоимость проекта - 980 млн рублей. Процессы создания перспективных двигателей ускорят современные системы инженерного анализа и проектирования. Эффективность работы специалистов обеспечат системы хранения и обработки данных, которые помогут объединить и управлять процессами распределенной разработки, технологической подготовки опытного производства и обработки результатов испытаний. Завершить строительство планируется до конца 2022 года.
В уходящем году "ОДК-Кузнецов" сделал большой шаг в развитии своих производственных возможностей. Это открывает хорошие перспективы для развития не только двигателестроительного предприятия, но и всей аэрокосмической отрасли региона.
1952 пусковые кампании обеспечили ракеты-носители АО "РКЦ "Прогресс" с 1959 года
Фото: Юлия Рубцова
Дмитрий БАРАНОВ, генеральный директор АО "Ракетнокосмический центр "Прогресс":
Мы понимаем необходимость повышения уровня за счет новых амбициозных проектов, которые сами по себе являются стратегическими, так как двигают вперед и науку, и технологии и, что немаловажно, повышают престиж отрасли. В РКЦ "Прогресс" ведется работа над перспективной многоразовой ракетойносителем, проектируются новейшие космические системы, причем в тесном взаимодействии с учебными заведениями и научным сообществом.
Создают еще один центр специализации
21 декабря 2021 года Объединенная двигателестроительная корпорация "Ростеха" запустила на своем самарском предприятии "ОДК-Кузнецов" производство компрессоров для газотурбинных двигателей. Инвестиции в масштабный проект составили 4,8 млрд рублей.
В новом производственном корпусе будет сконцентрирована вся цепочка изготовления деталей компрессоров для авиационных и наземных газотурбинных двигателей - от заготовки до готового узла. Благодаря вводу в строй этих мощностей пропускная способность предприятия вырастет вдвое.
Современный комплекс площадью 16,5 тыс. квадратных метров войдет в состав центра специализации "Компрессор и турбина", который создается на "ОДК-Кузнецов". Он обеспечит полный технологический цикл изготовления компрессоров и всех требуемых для их производства компонентов - роторов, статоров и других узлов и деталей, всего около тысячи наименований.
Сейчас в производственной цепочке задействовано 125 единиц оборудования, в том числе высокоточные пятикоординатные фрезерно-токарные обрабатывающие центры, шлифовальные и сверлильные станки, дефектоскопы и контрольно-измерительные машины.
Создание центров специализации, обеспечивающих полный цикл производства однотипных узлов и агрегатов, - современный подход в организации сложных производств. Сейчас он реализуется на всех предприятиях Объединенной двигателестроительной корпорации, в том числе и в Самаре, на "ОДК-Кузнецов".
