А давайте поговорим о ракете «Союз-5», в конце концов, это самая новая ракета, которая должна в ближайшее время полететь, и о космодроме, с которой эту ракету будут запускать. Но начнём по порядку.
В советские годы под руководством академика Глушко была построена прекрасная ракета «Зенит». Изначально она являлась лишь боковой ступенью сверхтяжелой ракеты «Энергия», но впоследствии эволюционировала до самостоятельного носителя. «Зенит-2» летал с 1985 года и хорошо себя зарекомендовал. Мощный двигатель, две ступени и 14 тонн полезной нагрузки. А главное — стоимость. Одна ракета выходит где-то в 1,4 млрд рублей, в эту же стоимость выходит и ракета «Союз», у которой стоимость лишь на 100 млн меньше. Причём разница между выводимой полезной нагрузкой составляет до 5 тонн!
В Советском Союзе ракета не без проблем, но производилась и запускалась. Но вот наступил 1991 год, страна прекратила своё существование. Производства оказались в двух суверенных государствах (Украина и Россия), а космодром для ракеты находился в ещё одном государстве (Казахстан). Несмотря на это разогнанные мощности продолжали выдавать хорошую продукцию и «Зениты» летали.
Это объяснялось весьма хорошими характеристиками самой ракеты — она была привлекательна для иностранных компаний, подобно Falcon 9 сегодня. Немного о ней. Ракета Илона Маска в реюзабельном варианте может вытянуть на орбиту 16 тонн за примерно 50 млн долларов. Подобные характеристики сегодня являются наиболее востребованными на рынке пусковых услуг. Сегодня «Девятый сокол» уже налетал больше 150 миссий и их число растёт год от года — ракета очень нравится частным компаниям. Фактически все негосударственные компании из США и Европы только и используют ракету SpaceX для своих спутников.
«Зенит», при схожих характеристиках, стоил около 40 млн долларов. Так что его успех был предрешён. После распада СССР большая часть миссий «Зенита» состояла в выводе иностранных спутников. Зарубежные компании активно заключали контракты с Россией и Украиной на постройку ракет. Сам Илон Маск считал «Зенит» лучшей ракетой в мире, после, естественно, своих детищ.
Время шло, носитель модернизировали и обновляли. «Зенит» смогли приспособить для запуска с экватора — платформа «Морской старт» везла ракету на нулевую широту и оттуда она уходила в космос. За счёт этого, выводимый вес ракеты увеличивался на 1,5 тонны, что привлекало дополнительных клиентов. Несмотря на это основной платформой для «Зенитов» оставался «Байконур» — площадка №45.
Но вот настал 2014 год, и сотрудничество России и Украины сошло на нет. «Зениты» ещё летали некоторое время, но в 2017 году последняя ракета ушла в космическое пространство. История ракеты «Зенит» подошла к концу.
Россия уже в 2015 году поняла, что надо что-то делать, в конце концов до 70% ракеты изготавливалось внутри необъятной, включая самую главную часть — мощнейший двигатель РД-171. Остальные 30%, включая сборку — это Украина. Руководством Роскосмоса было принято решение создавать ракету «Союз-5» или «Иртыш».
Чуть больше корпус, чуть подкрученный двигатель РД-171МВ и вуаля — ваш импортозамещенный «Зенит-2» тянет в космическое пространство уже 17 с лишним тонн с того же «Байконура». Полезная нагрузка увеличилась на 4 тонны. Это очень хороший результат, который позволяет запускать новый пилотируемый корабль России — «Орёл». Кроме того, по первым прикидкам «Иртыш» может тянуть уже до 20 тонн, если его выводить с экватора. А это уже характеристики тяжелой ракеты.
Так что наши инженеры смогли не только сохранить советское наследство, но и преумножить его характеристики. Но стоял вопрос, откуда летать ракете? Восточный трогать не хочется, там и так только-только стройка стартового стола для «Ангары» началась. Параллельно возводить ещё один комплекс для «Союза-5»? Ну такое. Это большие деньги на инфраструктуру и новый стартовый стол. Благо решение было — использовать инфраструктуру «Зенита» на «Байконуре».
Ещё в нулевые годы между Россией и Казахстаном было заключено соглашение о строительстве космического комплекса «Байтерек» на «Байконуре». Сделка была довольно простой — Казахстан строит стартовый стол, Россия ракету. Под ракетой на тот момент подразумевалась «Ангара». Но с началом 2010-х и строительства «Восточного», руководством Роскосмоса было принято решение отказаться от полётов новой тяжелой ракеты в другой стране. «Байтерек» повис в воздухе. Решили обновлять комплекс для запуска «Зенитов» — отвалилась Украина. И в 2014-2015 году «Байтерек» оказался в подвешенном состоянии.
Как вы поняли, в момент принятия решения о разработке «Союза-5» «Байтерек» обрёл ещё один шанс на существование. Вкладываем деньги в площадку №45 — получаем новый стартовый стол. Правительство России и Казахстана стали налаживать работу по этому вопросу и в конце концов пришли к соглашению. Казахстан выделит 233 млн долларов на модернизацию наземной инфраструктуры, а Россия построит «Союз-5».
Панорама Байтерека
Почему сделка состоялась? Выгода России очевидна — она не тратит деньги на строительство наземной инфраструктуры, что позволяет ускорить начало летных испытаний. Казахстан же за счёт «Байтерека» поддерживает «Байконур» в приемлемом состоянии, возрождается инфраструктура, привлекаются высококвалифицированные специалисты. Ну и главное — Казахстан становится оператором космодрома, а не просто арендует инфраструктуру. В перспективе, это может дать привлечение инвестиций со стороны иностранных компаний, которые могут размещать производство тех же спутников прямо в стране-операторе космодрома.
Первые лётные испытания «Союза-5» ожидаются в 2023-2024 годах, соответственно, тогда же «Байтерек» будет ввёден в эксплуатацию. Его основной задачей на ближайшие лет 5-10 будет являться обслуживание именно этого носителя. В принципе, Россия и Казахстан могут вместе развить комплекс до возможности пилотируемого. На излёте существования Советского Союза на площадке №45 уже шли работы по приспособлении её под пилотируемые полёты — на «Зените» планировалась запускать новый пилотируемый корабль «Заря». Так что имея уже существующую наземную инфраструктуру, можно модернизировать «Байтерек» для запусков «Орла».
Вообще, «Байтерек» и «Союз-5» это пример, без иронии, грамотного менеджмента в СНГ. Причём как со стороны России, так и со стороны Казахстана. Используя общее наследие, две страны смогли создать проект, которые выгоден всем. Буквально win-win. Россия получает возможность как можно раньше ввести в эксплуатацию свою ракету не тратя при этом денег на новую инфраструктуру, Казахстан — инфраструктуру и полноценный, блин, космодром в свою собственность. Будем надеяться, что этот проект ждёт светлое будущее.
Комментарии (38)
omega-hyperon
12.11.2022 17:43+5«Зенит-2» летал с 1985 года и хорошо себя зарекомендовал.
Вы его пусковую статистику видели? Про тот старт на Байконуре, который он разнес и который решили не восстанавливать не забыли? Про аварии на "Морском старте"?
За счёт этого, выводимый вес ракеты увеличивался на 1,5 тонны, что привлекало дополнительных клиентов.
Выводимая полезная нагрузка, и, насколько я понимаю, имелась ввиду нагрузка, выводимая на геопереходную орбиту.
И очень интересный вопрос - что на этой ракете запускать? "Орел" оказался для него пока слишком тяжелым и переполз на "Ангару". Иностранный рынок пусков закрыт санкциями. Кстати, не стоит забывать - "Морской старт", обладая даже более привлекательной ценой, чем у "Протона" с Байконура, на безубыточность не вышел и дело в итоге кончилось банкротством. Без "Морского старта" ракета более, чем средняя. В России под него стартов нет - а это риск политический - отношения с Казахстаном могут испортиться и мы окажемся один на один с ракетой которую в принципе нельзя запустить с территории РФ.
Tim_23
12.11.2022 19:36-1Вы его пусковую статистику видели? Про тот старт на Байконуре, который он разнес и который решили не восстанавливать не забыли? Про аварии на "Морском старте"?
Да, видели, к сожалению проблема связана с технологией и культурой производства. Аналогичные по конструктиву двигатели на американских ракетах прекрасно летают. Пресловутая органика в баках или в магистралях РД171М и происходит прогар, затем авария.
На новом Союзе модернизированный двигатель с другой системой управления и возможно технологией.
omega-hyperon
12.11.2022 22:04+3Да, видели, к сожалению проблема связана с технологией и культурой производства.
А кто-то собирается настолько поднимать культуру производства? Ракеты, на которых успешно летали двигатели 170-го семейства у американцев были не из дешевых.
На новом Союзе модернизированный двигатель с другой системой управления и возможно технологией.
Конструктивные проблемы двигателя это все равно не решает - там давление в камере сгорания настолько высокое, что парировать подобную аварийную ситуацию просто нет времени. Можно только успеть выключить его, пока он не взорвался - все равно основная миссия провалена. Тот же Ф-9 спокойно может долететь до орбиты при отказе одного-двух двигателей на первой ступени. Это очень большое достоинство в пилотируемом варианте.
Tim_23
13.11.2022 14:20Конструктивные проблемы двигателя это все равно не решает - там давление в камере сгорания настолько высокое
Это не конструктивная проблема. Высокое давление не проблема, иначе всю затею с Раптор 2 и Старшип можно выкинуть на свалку. Вопрос как я выше указал в технологии производства и очистки баков. Это не на марс слетать.
omega-hyperon
13.11.2022 19:09Это не конструктивная проблема.
Для данного типа кислород-керосинового двигателя это именно что проблема, заложенная в его конструкции. Плюс давление вынудило использовать там довольно дорогие материалы и относительно того же НК-33 он сильно тяжелее и гораздо дороже.
Высокое давление не проблема, иначе всю затею с Раптор 2 и Старшип можно выкинуть на свалку.
Там все-таки несколько другая схема работы и другие компоненты, но вот факт применения еще большего давления, чем в РД-171 несколько напрягает. Если речь идет о двигателе на 1000 полетов, то разумнее сделать его несколько менее напряженной конструкции, так он и дешевле выйдет, и проще будет его отработать до нужной надежности. Тем более система двухступенчатая, для первой ступени там удельный импульс не настолько критичен. Нужен "дубовый" двигатель, а не шедевр с максимальным удельным импульсом. Просто странно, что тут логика отличается от той, что применили на том же "Ф-9" - там пусть и высокое по американским меркам давление для кислород-керосиновых двигателей, но довольно умеренное по нашим. Впрочем, другая моя претензия тут именно что к заимствованию идей из "Ф-9" - почему "СуперХэви" такой узкий? В 60-е-70-е для многоразовых сверхтяжей с вертикальной посадкой была характерна довольно пузатая форма, так как при таких размерах и массах влияние аэродинамики при старте становится менее значимым. При посадке же это наоборот удобнее - аэродинамика на финальном участке даст меньшую скорость снижения и получиться сэкономить немного топлива на конечном участке. Принятая технология сборки вполне позволяет подобное.
Tim_23
13.11.2022 21:17Для данного типа кислород-керосинового двигателя это именно что проблема, заложенная в его конструкции. Плюс давление вынудило использовать там довольно дорогие материалы и относительно того же НК-33 он сильно тяжелее и гораздо дороже.
170/171 с НК-33 сравнивать некорректно, по тяге его надо сравнить с РД-191. Да они тяжелее, но насколько знаю сейчас идет модернизация по уменьшению веса.
Нужен "дубовый" двигатель, а не шедевр с максимальным удельным импульсом.
Давление это не только удельный импульс. Давление - это расход газа, а значит и тяга. Альтернативой увеличению давлению будет увеличение диаметра сечения двигателя, как у F1, что ведет за собой огромные проблемы и в технологии производства, и в устойчивости процессов горения внутри большой камеры. Поэтому выбор Спейс икс на устойчивую схему двигателя с диаметром 1,3-1,4 метра объяснима. А тяга определяется необходимой ПН на низкую орбиту.
Если нужно вывести 250 тонн, то либо надо увеличивать тягу, либо количество (куда уж больше , итак уже 32).
Либо делать как Н-1, делать широкое основание, метров 12, чтобы уместить все двигатели. Но тогда баки сваривать из колец разного диаметра будет накладно и не технологично.
Так что выбор спейс икс не от хорошей жизни.
omega-hyperon
13.11.2022 22:28Давление это не только удельный импульс.
Вопрос в том, что его увеличение дальше определенного предела дается очень большим приростом давления в камере. У НК-33 всего на 6 секунд меньше удельный импульс в вакууме, чем у РД-191. Эти дополнительные 6 секунд куплены за счет увеличения давления в камере на 107 атмосфер. Поэтому 191-й и сделан из более дорогих материалов и по более сложным технологиям.
Давление - это расход газа, а значит и тяга. Альтернативой увеличению давлению будет увеличение диаметра сечения двигателя, как у F1, что ведет за собой огромные проблемы и в технологии производства, и в устойчивости процессов горения внутри большой камеры
А кто-то говорит о тяге в 700 с лишним тонн при давлении ниже 50 атмосфер? Зачем приводить в качестве примера реликт, сделанный по конкретно устаревшей технологии? Вот эта вот вся пайка камеры из отдельных трубочек и т.п. Тут главное ресурс обеспечить, а чем менее нагруженный режим работы у конструкции, тем проще ей прожить долго. Из реальной жизни - двигатели, рассчитанные на десятки тысяч включений имеют крайне низкие удельные показатели, зато живут в космосе долго. Ну или какие-нибудь турбины, которые на крупных электростанциях стоят - там мощность чуть пониже, чем у ракетных двигателей, но сравнима. Только вот ракетный двигатель работает минуты, а эти турбины - годы.
Если нужно вывести 250 тонн, то либо надо увеличивать тягу, либо количество (куда уж больше , итак уже 32).
А там разве официально 250? На сайте у них 100+ стоит. С первой презентации осетра прилично урезали - там и двигатели по 400 тонн были, и баки из углепластика (один ведь даже сделали), и ПН за 200.
Либо делать как Н-1, делать широкое основание, метров 12, чтобы уместить все двигатели. Но тогда баки сваривать из колец разного диаметра будет накладно и не технологично.
А в чем проблема была сделать и на первой, и на второй ступени баки по 12 метров в диаметре? Почему 9? В чем смысл этого ограничения?
Tim_23
14.11.2022 19:35А в чем проблема была сделать и на первой, и на второй ступени баки по 12 метров в диаметре? Почему 9? В чем смысл этого ограничения?
Ограничение по общей массе системы, аэродинамике и оптимальном соотношении длина/диаметр. 12 метровый монстр - фантастика на мой взгляд
А там разве официально 250? На сайте у них 100+ стоит. С первой презентации осетра прилично урезали - там и двигатели по 400 тонн были, и баки из углепластика (один ведь даже сделали), и ПН за 200.
Скорее ближе к 200. Если брать классический МюПН, ракета массой на старте 4900 тонн должна забросить 150(худший) до 200 тонн (средний). Надо смотреть массовое совершенство. Для водородных ракет это 4-5%.
Из реальной жизни - двигатели, рассчитанные на десятки тысяч включений имеют крайне низкие удельные показатели
У вас либо 30 двигателей по 230 тонн (давление ~300 атм), либо 46 двигателей по 150 тонн (~ 140-160 атм, как НК-33). Выбирайте.
omega-hyperon
14.11.2022 21:19Ограничение по общей массе системы, аэродинамике и оптимальном соотношении длина/диаметр.
Это очень большая ракета. Ей плевать на аэродинамику.
12 метровый монстр - фантастика на мой взгляд
А в чем разница-то? У меня единственная мысль на эту тему - он изначально рассчитывал на пусковую от "Сатурна-5", и потому решил вписываться по диаметру именно в нее. Если он собирался летать только со своего старта в Бока-Чике, то ему ничего не мешало сделать отверстие газоотводного лотка больше. Но это уже какая-то конспирология.
Скорее ближе к 200. Если брать классический МюПН, ракета массой на старте 4900 тонн должна забросить 150(худший) до 200 тонн (средний). Надо смотреть массовое совершенство. Для водородных ракет это 4-5%.
Так это для одноразовых ракет во-первых. А во-вторых - у нас тут не водород, а метан-кислород. Это ближе к кислород-керосину по характеристикам. Плюс у нас полное спасение ступеней, это прилично снижает массу на целевой орбите. Особенно, если у нас и первая ступень будет к месту старта возвращаться и садиться прямо в него.
У вас либо 30 двигателей по 230 тонн (давление ~300 атм), либо 46 двигателей по 150 тонн (~ 140-160 атм, как НК-33). Выбирайте.
А в чем проблема сделать двигатель на 230 тонн с давлением в 150 атм? Я просто вижу стремление вписаться в какой-то габарит, природа которого не ясна. Если брать первый вариант Старшипа/СуперХэви, то он как раз был больше. Но там и движки были по 400 тонн. Мне принцпиальна непонятна природа ограничений. Вот для того же "Ф-9" насчет габаритов ступеней все ясно - первая сделана под американские стандарты негабаритности при перевозке по автодорогам, длиннее ее просто уже не сделать. А почему именно 9 метров - неясно. Тем более, если уж ставить двигатели только по окружности, то можно центральное тело на днище организовать. Для Н-1 такие проработки были.
Tim_23
14.11.2022 22:17Мне принцпиальна непонятна природа ограничений
Ограничение 9 метров, габарит ракеты. Габарит ракеты определяет габарит двигателя.
А в чем проблема сделать двигатель на 230 тонн с давлением в 150 атм?
Вам непонятно от чего зависит тяга двигателя?
Тяга двигателя зависит только от расхода при прочих равных для химических двигателей. Расход зависит от давления в камере и сечения сопла. При давлении 150 атмосфер и 230 тс нужен двигатель минимум 1.7-1.9 метра, либо многокамерный. Если сможете их уложить в 9 метровое кольцо с нужной тягой, покажите как.
у нас тут не водород, а метан-кислород
Это ближе к водороду, хоть метан это и углеводород. Плотность то выше, баки можно делать совмещенными.
ra314ra
12.11.2022 17:51-3Исходя из того, что Казахстан - НЕЗАВИСИМОЕ государство, я бы не завязывал настолько масштабные проекты с ним. Сегодня все нормально и хорошо, но завтра хоп - и там цветная революция, и Россия как всегда из двух дел рыбку съесть не успела, а только второе.
selivanov_pavel
12.11.2022 18:55+35Может, России что-то начать по-другому делать, чтобы соседние государства после свержения диктатуры первым делом не разрывали все контакты? Да не, бред какой-то.
Tim_23
12.11.2022 19:29+3Я извиняюсь, а причем тут Казахстан и диктатура?
selivanov_pavel
12.11.2022 19:40+9Токаев - назначенец Назарбаева, победил на проводившихся при нём сомнительного качества выборах. В 2022 он его скинул с поста председателя Совбеза Казахстана и остался единовластным правителем, Казахстан - президентская республика, роль парламента не так велика. Какими методами он дальше будет удерживать власть и что будет делать с политическими соперниками - нам ещё предстоит увидеть.
Tim_23
13.11.2022 21:23Токаев - назначенец Назарбаева, победил на проводившихся при нём сомнительного качества выборах.
Даже боюсь узнать как определяется качество выборов. Недавно в одной заокеанской стране тоже были выборы, в которых на некоторых участках отказали электронные урны и пришлось собирать бюллетени для их ручного подсчета. Как потом это все сводилось в один целостный массив данных доподлинно неизвестно. Это же не качественно так ?
selivanov_pavel
13.11.2022 23:54+1На предыдущих выборах под руководством Назарбаева победил сам Назарбев с результатом в духе 99%. Учитывая, что это тот же Назарбаев, чей полёт с поста председателя Совбеза массово радостно приветствовали всего несколько лет спустя - к объективности проводимых этим персонажем выборов есть некоторые вопросы. Собственно, многие бывшие советские партийные функционеры таким страдают - видимо, дело привычки к выборам с одним кандидатом.
А при чём тут заокеанская страна? Вроде про Казахстан говорили.
Frazick
12.11.2022 20:57+3А что сейчас делает не так Россия в отношении Казахстана?
selivanov_pavel
12.11.2022 23:35+8Ну, судя по комментарию ra314ra, то, что Казахстан - НЕЗАВИСИМОЕ государство, делает его крайне нежелательным партнёром для России. Если я верно понимаю логику комментария, то Россия может сотрудничать только с зависимыми, желательно - марионеточными государствами. Что опять же приводит нас к вопросу, а не пошло ли что-то не так...
Frazick
13.11.2022 10:30+6А можно не судить по чьим-то комментариям и сказать, что Россия сейчас делает не так в отношении Казахастана?
selivanov_pavel
13.11.2022 17:19+4В отношении Казахстана, на мой взгляд, всё так. А вот в отношении некоторых других государств делает такое, что любое граничащее с Россией государство много раз подумает, прежде чем с ней сотрудничать. А то мало ли, вдруг окажется, что в этом государстве страшно обижают русских и Россия срочно должна им помочь...
Frazick
14.11.2022 10:45Что "всё"? Вы можете назвать конкретные "не такие" действия?
selivanov_pavel
14.11.2022 11:10Я же только что написал, что с Казахстаном все действия нормальные.
Frazick
14.11.2022 12:06-1А, сорри, долблюсь в глаза. Окей, а в отношении каких государств Россия делала такое, что любое граничащее с Россией государство много раз должно подумать, прежде чем с ней сотрудничать?
konst90
14.11.2022 13:04+3В отношении Украины, когда возможный отказ в продолжении аренды некоторой базы стал одним из озвученных аргументов в пользу присоединения региона, где эта база находилась.
selivanov_pavel
14.11.2022 15:06+2Да ничего особенного, просто в отношении одного государства начала (слово-которое-нельзя-называть-на-россйиском-ресурсе).
selivanov_pavel
14.11.2022 23:18+1Потому что когда страной единовластно, как царь, правит бывший советский номенклатурщик, мечтающий о возрождении имперского величия, то как-то вот так получается.
Frazick
14.11.2022 23:38-2И зачем тогда этот царь 8 лет предлагал отличные условия разрешения конфликта другой стороне?
selivanov_pavel
15.11.2022 00:06+1Все эти отличные условия подразумевали нарушение территориальной целостности и создание марионеточных подконтрольных России государств. Ну и не будем забывать, кто начал этот конфликт, послав туда ихтамнетов, которые настолько независимые добровольцы, что сумели закупить в военторгах не только артиллерию и бронетехнику, но даже целый ЗРК, которым случайно сбили пассажирский самолёт.
minusnaminus
14.11.2022 10:15+1Исходя из того, что Казахстан - НЕЗАВИСИМОЕ государство, я бы не завязывал настолько масштабные проекты с ним. Сегодня все нормально и хорошо, но завтра хоп - и там цветная революция, и Россия как всегда из двух дел рыбку съесть не успела, а только второе.
Кока-Кола в Москве есть? Есть. Откуда? Из Казахстана. И много чего ещё. Если вам такие партнеры нежелательны, в сложившихся обстоятельствах, то даже представить не могу, что вас устроит :)
У них есть поговорка, не дословно, что добрым словом можно и змею из норы выманить. Может надо с этой стороны на вопрос посмотреть...
sergeyns
12.11.2022 23:56+10А давайте поговорим о ракете «Союз-5», в конце концов, это самая новая ракета, которая должна в ближайшее время полететь
а давайте о чем-нибудь свершившемся...
sergof
13.11.2022 21:43+1Ракета Илона Маска в реюзабельном варианте может вытянуть на орбиту 16 тонн за примерно 50 млн долларов
«Зенит», при схожих характеристиках, стоил около 40 млн долларов.
Прошу уточнить эти миллионы одного и того же года? Просто миллион 1991-го года не такой же как миллион 2021-го
stranger_shaman
14.11.2022 10:06Кроме того, по первым прикидкам «Иртыш» может тянуть уже до 20 тонн, если его выводить с экватора.
у РФ есть космодром на экваторе?
Sfinx88
"Ну и главное — Казахстан становится оператором космодрома, а не просто арендует инфраструктуру."
"Казахстан — инфраструктуру и полноценный, блин, космодром в свою собственность." - тут ошибки. Байконур - итак собственность Казахстана.
Frazick
На данный момент им распоряжается Россия, но да, он в собственности РК.
Сейчас комплекс Байконур арендуется руководством России у руководства Казахстана (договор аренды заключён на период до 2050 года).