Относительно недавно на Хабре была новость о том, что первый испытательный полёт нового тяжёлого космического корабля «Орёл» запланирован на конец 2024 года. Новый аппарат должен прийти на смену кораблям «Союз», выполняя роль такси для полётов к космическим станциям. Причём возить космонавтов «Орёл» будет не только на орбиту Земли, но и на орбиту Луны. Но перед тем, как говорить о новых горизонтах, которые перед нами открываются, немного поговорим о предыстории этого корабля. Как он создавался, на какие задачи нацелен и почему он такой, какой есть.
Предпосылки
Начнём с «Союза», на котором до сих пор летают наши космонавты. Этот аппарат был разработан ещё в далёкие 60-е, во времена Лунной гонки. Тогда он строился для полёта на Луну. После ряда неудач, работы по всей лунной программе были свёрнуты, но «Союз» никуда не ушел. После множества модификаций он стал рабочей лошадкой нашей космонавтики, как и его тёзка — ракета-носитель «Союз».
Тем не менее в 1985 году стартовал перспективный проект «Заря». Он должен был стать ещё одним многоразовым космическим кораблем СССР и продолжить дело Союза. Помимо повторного использования, предполагался инновационный метод посадки — с помощью двигателей. Как это ещё недавно планировалось на корабле Crew Dragon Илона Маска. Словом, машина должна была стать интересной. Но в 1989 году работы по проекту были остановлены. На это повлияли две вещи: а) коллапсирующая экономика Советского Союза, б) программа «Энергия-Буран», которая съедала основные ресурсы советской космонавтики.
В девяностые и нулевые наработки по «Заре» были использованы в попытке создать совместный космический корабль с NASA, но они потерпели неудачу. Тогда российские инженеры стали разрабатывать собственный корабль — «Клипер». Взяв всё лучшее от «Бурана» и «Союза», они использовали концепцию «несущего корпуса». Это было изделие утюговидной формы, которое приземлялось на аэродром. «Клипер» был отличным решением для орбиты Земли! А самое главное — он был многоразовым. Экономия шла на расходниках (парашюты, двигатели мягкой посадки), а также на поиске и эвакуации корабля с места приземления. К тому же ресурс корпуса был сильно больше, за счёт, опять же, посадки на ВПП. Но было две проблемы, которые и похоронили проект:
Содержание наземной инфраструктуры.
Посадка с орбиты Луны на крыльях была невозможной. Оперение просто не выдерживало вход в атмосферу с такой скорости.
Поэтому проект был закрыт, и вскоре Россия начала создавать новый космический корабль.
А нам остались различные красивые слайды про то, как бы он мог выглядеть:
и макеты:
Концепция и технические характеристики нового корабля
///Сразу сделаю небольшую сноску по названиям корабля. Первое и основное его наименование — это ПТК НП (перспективный транспортный корабль нового поколения) от разработчиков из «Энергии» (а журналисты нарекли ПТК «Русь»). Второе название — «Федерация» — выбрали на конкурсе в 2015 году. Нынешнее — «Орёл» (поменяли в 2019). Использовать в тексте буду всё вышеперечисленное.
В 2006 году корпорация «Энергия» разработала концепцию развития пилотируемой космонавтики России до 2030 года. Она предусматривала продолжение освоение околоземного пространства с полётами на Луну, а затем и на Марс. Главной задачей концепции стояло разработать новый, универсальный и многоразовый космический корабль, который мог выполнять больше задач, чем «Союз». В частности стать элементом лунно-посадочного экспедиционного комплекса для высадки на Луну.
Так какое же техническое задание стояло перед будущим «Орлом»? На самом деле, оно не сильно отличается от «Союза», «Зари» или «Клипера». Собственно, ТЗ:
доставка на орбитальную станцию (МКС или будущую РОСС) и возвращение на Землю экипажа из 4-6 человек и полезного груза;
возвращение со станции на Землю результатов исследований и экспериментов;
дежурство на станции для обеспечения возвращения её экипажа на Землю в нужный момент;
удаление со станции отработавшего свой ресурс оборудования, продуктов жизнедеятельности и т. д.;
выполнение целевых пилотируемых полетов, предусматривающих эксперименты и исследования в автономном полете, включая отработку систем и элементов перспективных космических аппаратов;
полёт на лунную орбиту с экипажем до 4 человек и возвращение на орбиту Земли;
выполнение коммерческих космических полетов (например: посещение группой туристов орбитальной станции).
Для реализации универсальной концепции корабля было принято решение использовать модульную схему, то есть создавать отдельные элементы, а затем складывать их в один корабль. Например, один «конструктор» летит к Луне с экипажем, другой — на орбитальную станцию с грузом.
Впоследствии от многих модификаций Федерации отказались, сосредоточившись на двух вариантах — околоземной и окололунной. Как ни странно, но первым отправится в космос именно второе изделие, а первое будет создаваться позже. Чем они друг от друга отличаются? «Орёл» (а вернее, «Орлёнок»), который летит на околоземную орбиту, оснащён стандартной СЖО, в нём нет агрегатного отсека и топлива, в него грузят меньше, чем для лунной экспедиции, а компоновка капсулы несколько видоизменена.
Вместе с сохранением универсальности, нужно было реализовать требование многоразовости корабля. Благо, модульная схема позволяет это сделать. Какая часть пилотируемого корабля является самой дорогой? Правильно — та часть, где находятся космонавты. Помимо СЖО, там находятся основные элементы управления корабля и основная теплозащита. Это одновременно мозг, руки и тело аппарата. Именно поэтому командный отсек (вместе с агрегатным и теплозащитным экраном) является единственным многоразовым элементом всего ПТК НП (по плану одно изделие должно использоваться до 10 раз). А вот двигательный отсек, напротив, будет сбрасываться перед возвращением с орбиты.
Кстати, о возвращении с орбиты. Российские инженеры первоначально предполагали внедрить несколько другой способ посадки — реактивный. «Федерация» спускалась в атмосфере, выпускала стабилизирующий парашют и на нём снижалась до 1 км. В процессе посадки происходило несколько включений двигателей, которые и осуществляли мягкую посадку на поверхность. Её точность была в пределах 2.5 км от запланированной точки контакта. Впоследствии от реактивной схемы отказались, вернувшись к парашютной.
Что по массо-габаритным характеристикам? А они такие: длина корабля — 6,1 м, максимальный диаметр корпуса — 4,4 м, масса при околоземных орбитальных полётах — 15-17 т (при полётах на окололунную орбиту — 20-22 т), масса возвращаемой части — 4,23 т (включая системы мягкой посадки — 7,77 т).
Цифры массы аппарата на данный момент являются не окончательными, так как всё ещё идет разработка носителей, которые будут поднимать Орёл» в космос. Кстати, о них. Модификация ПТК для околоземной орбиты будет летать на РН «Союз-5» (глубокая модернизация «Зенита-2», ракеты, на которой хотели запускать «Зарю»). Ракета пока ещё проходит испытания и появится в обозримом будущем (5 лет). Что касается полётов дальше Земли, то тут нам на помощь приходит «Ангара-А5М». Модифицированный вариант А5 в количестве двух штук позволит запустить лунный вариант ПТК на траекторию к Луне, а если вы хотите высадку на поверхность, то извольте осуществить ещё два пуска А5М (с лунным посадочным модулем), либо лететь на «Енисее» (сверхтяжелый комплекс — СТК).
Теперь о том, что внутри.
Внутренний объем корпуса — 18 кубических метров, где может уместиться до 6 человек, но на практике, скорее всего, экипаж не будет превышать 4 космонавтов. Имеем на человека по 4,5 м³ (на том же Союзе ВЕСЬ внутренний объем был равен 7.5 м³). Люди будут располагаться в удобных креслах, которые будут менять своё положение для снижения перегрузок. Ещё из удобств можно отметить обеденный стол и туалет.
Управлять кораблём экипаж с помощью трёх современных компьютеров и одного стика, который предназначен, внезапно, для одного космонавта. Т. е. кораблём может управлять один пилот, в отличие от того же «Союза», коим управляли 2 человека.
Пачка слайдов с внутренней компоновкой
Касательно возможностей пребывания «Федерации» в космосе можно отметить, что она может находиться на орбите до месяца без стыковки к какой-либо станции (правда, с экипажем в 2 человека). Соответственно, для полёта на Луну и обратно ± такой же срок. А в составе орбитального комплекса ПТК может пробыть до года, без каких-либо последствий. Кроме МКС, «Орёл» может стыковаться к лунно-посадочному модулю России, а также, возможно, к американской станции Gateway. Во всяком случае такой вопрос прорабатывался между «Энергией» и Lockheed Martin. Сейчас же, я более чем уверен, никаких работ по этой теме не ведётся.
Что имеем в итоге? ПТК НП может с комфортом размещать у себя на борту 4 человека и доставлять их, вместе с полезным грузом (500 кг), до МКС, до РОСС или до Луны. Проект, безусловно, перспективный, так что давайте поговорим об истории его разработки и как там обстоят дела на сегодняшний день.
Этапы разработки Федерации
В апреле 2009 года РКК «Энергия» выиграла тендер Роскосмоса по теме «Создание перспективной транспортной системы нового поколения для транспортно-технического обслуживания орбитальных пилотируемых станций, перспективных пилотируемых космических комплексов и других объектов околоземной орбитальной группировки в части разработки эскизного проекта». Началась разработка нового корабля на базе наработок по «Клиперу». В 2010 году было закончено эскизное проектирование, а в 2011 на МАКСе были представлены полноразмерные макеты корабля с внутренним интерьером. Ход разработки внушал оптимизм и поэтому планировалось, что корабль отправится в космос к 2015 году, а в 2018 году совершит полёт с экипажем на борту. Но сроки, скажем так, несколько подвинулись.
В феврале 2013 года «Энергия» завершила технический проект ПТК, и в декабре Роскосмос заключил контракт с корпорацией на выпуск документации и производство материальной части. Но в следующем году Энергия была вынуждена полностью проверить все системы будущего корабля на предмет полной независимости от импортных агрегатов.
В этом же, 2014 году были определены новые сроки испытаний. Беспилотная версия должна отправиться в 2021 году, а экипаж сядет в «Орёл» в 2023. Даже к Луне хотели лететь в 2025. Но из-за проблем с «Ангарой» и космодромом Восточный эти сроки были такими же нереалистичными.
2015 год запомнился изготовлением пилотажно-процедурного стенда корабля для отработки космического полёта с экипажем. Тестировались режимы ручного управления, автоматического, а также прорабатывалась деятельность экипажа во время миссии.
В 2016-2017 году был построен макет корабля из углепластика. Ранее корабль предполагали делать из алюминиевых сплавов, но позже решили делать композитный материал (а в итоге вновь вернули алюминий). Началось изготовление отдельных узлов Орла.
В 2018 году было принято решение запускать «Федерацию» на «Союзе-5». Тогда же корпус корабля прошёл аэродинамические испытания в институте Жуковского. Ну и, конечно же, вновь перенесли сроки. Теперь первый полёт сдвинули на 2024 год. Но потом сроки вновь сдвинулись, на этот раз влево (удивительно). Беспилотный полёт ожидаем на год раньше.
2019 год запомнился переименованием Федерации» в «Орла», а также началом производства двух корпусов. Один будет использован для испытаний взлёта и посадки, второй же полетит в космос. Активно шла разработка парашютной системы корабля.
В 2021 году мы увидели процесс изготовления Орла и его элементов с завода «Энергии». Фактически была завершена разработка и испытания маневровых двигателей для корабля. Именно ими он будет менять своё положение в космическом пространстве. Также прояснилась ситуация с экипажем корабля. На орбиту он может доставлять до 4 человек, а возвращать с неё до 6.
В этом году Орёл проходил вакуумные испытания уже на космодроме Восточный. От Рогозина мы вновь увидели фотографии с цехов, где запечатлены элементы корабля.
В ходе вечернего посещения Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П.Королёва сделал для вас несколько свежих снимков о ходе работ по новому пилотируемому кораблю «Орёл» и новой Российской орбитальной служебной станции (РОСС). На фото —- установка аппаратуры в одну из обитаемых капсул корабля (их изготовлено уже несколько: для прочностных и динамических испытаний, для вертолётного сброса с парашютом, для отработки аварийных ситуаций и работы ракетного блока аварийного спасения, а также для первого "боевого" корабля, который с Восточного полетит с экипажем).
Что же будет дальше? Как уже писал выше, в 2023 году ПТК НП хотят отправить в космос, тем самым завершив многолетний цикл испытаний. В 2024 году в беспилотном режиме корабль полетит на МКС, а в 2025 туда посадят людей. Загадывать полёт к Луне я бы не стал, сейчас, к сожалению, непростая экономическая ситуация и полёт к естественному спутнику выглядит неоправданно дорого. Шутка ли, строить сверхтяжелый носитель или запускать 4 «Ангары». И ради чего? Флаговтык, как сделали американцы в 1969? Нет уж, увольте, если лететь — то надолго. А для этого нужна окололунная станция, по примеру американской Gateway, или же база на поверхности Луны. А ни того ни другого в обозримом будущем Россия не сделает.
А что по деньгам? 57 млрд рублей будет потрачено на «Орёл» с 2016 по 2025 год. Сумма не маленькая, но она сильно меньше бюджета того же американского «Ориона», с 21 миллиардом долларов с 2006 по 2020 год. Да, сравнение не очень корректное ввиду паритета покупательной способности двух стран, но тем не менее.
Итог
Ну, а в заключение можно сказать, что «Орёл» является хорошим проектом для своего времени. Своим заокеанским аналогам в виде корабля Orion (для лунной миссии NASA), Boeing CST-100 (для полётов на МКС) и Crew Dragon (также для МКС) российский ни в чём не уступает. Более того, если в США тот же Orion не предназначен для полётов на МКС, а CST-100 — на Луну, то наш «Орёл» может летать и туда, и туда, при этом являясь фактически одним кораблём. На мой взгляд, это очень удачная идея, и очень интересно будет посмотреть на её реализацию.
НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:
— 15% на все тарифы VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS.
Комментарии (32)
GeorgKDeft
26.08.2022 12:08+7«Орёл» является хорошим проектом для своего времени. Своим заокеанским аналогам в виде корабля Orion (для лунной миссии NASA), Boeing CST-100 (для полётов на МКС) и Crew Dragon (также для МКС) российский ни в чём не уступает. Более того, если в США тот же Orion не предназначен для полётов на МКС, а CST-100 — на Луну, то наш «Орёл может летать и туда, и туда, при этом являясь фактически одним кораблём.
В 2018 году было принято решение запускать «Федерацию» на «Союзе-5». Тогда же корпус корабля прошёл аэродинамические испытания в институте Жуковского. Ну и, конечно же, вновь перенесли сроки. Теперь первый полёт сдвинули на 2024 год. Но потом сроки вновь сдвинулись, на этот раз влево (удивительно). Беспилотный полёт ожидаем на год раньше.
Crew Dragon и прочие имеют примерно те же успехи?
unwrecker
26.08.2022 12:14+83А давайте про успехи российской космонавтики писать только после совершенного полёта или иной достигнутой цели. А то делать новостные поводы на протяжении более чем 10 лет из одного не летавшего космического корабля - это немного не комильфо.
26091981
26.08.2022 13:04+6Ну, любому амбициозному проекту как правило сопутствует (а зачастую предшествует - инвестиции-с) неслабое информационное обеспечение - у нас с этим кстати, гораздо хуже, чем у остальных. Взять хотя бы тот же OneWeb.
Так что имхо описание планов и показ свершившихся этапов их реализации всё равно лучше, чем гробовое молчание и "допуск по талонам" - не?
unwrecker
26.08.2022 13:05+11Я честно не в курсе, разве Роскосмос не на 100% госфинансировании?
26091981
26.08.2022 13:14+4Я тоже не в курсе, гуглёж выдаёт попытки в привлечение частных средств и всякие там партнёрства. Так что скорее, 99% )
Однако полагаю, ваш ответ не столько про финансирование, сколько про право госкорпорации "шуметь в эфире", если всё равно ей средства из бюджета выделяют. Лично я считаю, что пусть шумят, нежели секретят - лишь бы летало) Тем более, что подробное освещение обычно не позволяет разгуляться коррупции.
unwrecker
26.08.2022 13:17лишь бы летало
Если б летало... А насчёт коррупции: вон как строительство Восточного пиарили, а что-то не помогло...
26091981
26.08.2022 13:35+6Эм.. так Восточный давно работает
iridiumhawk
26.08.2022 20:56+13Это один запуск в год - называется работает?
26091981
27.08.2022 23:34+4Если это называется один запуск, то тогда один запуск называется работает.
Artyom_Shegeda
28.08.2022 15:00А можно такую же, но только на 2022 год?.. Очень хочется порадоваться за космическую отрасль.
26091981
28.08.2022 18:42Дождитесь, пожалуйста, января 2023 года
iridiumhawk
28.08.2022 22:22Что изменится в январе 23 года? За 22-й год станет 2 запуска?
И после того как OneWeb отказался от российских услуг, что будут запускать в космос в Восточного?
FreakII
26.08.2022 12:36+47Наша традиционная рубрика "Новости отечественного макетостроения"
Sergey_Kovalenko
27.08.2022 10:09+6" новость о том, что первый испытательный полёт нового тяжёлого космического корабля «Орёл» запланирован на конец 2024 года."
Это - не новость, а только план новости ))))))
ilvar
26.08.2022 13:11+12Проблема этого проекта в том, что у него нет конкретной цели, мотивации нет. Роль маршрутки на НОО прекрасно выполняет Союз, и никаких конкретных планов по отказу от него нет. Будет ли Орёл дешевле Союза? Наоборот. Полёты к Луне? На Гейтвее его никто не ждёт, а собственной лунной программы у РФ нет. "Как-то стыдно летать на корабле 60-летней давности" - вместо блеска в глазах вызывает депрессию.
JohnSelfiedarum
26.08.2022 14:12Не маршрутки, а такси - причём одноразового. Маршрутки были признаны нерентабельными в 2011 году.
Wizard_of_light
26.08.2022 14:31+8Как-то стыдно летать на корабле 60-летней давности
В "Союзах" на самом деле такой список доработок от модели к модели, что в "Союзе-МС" от 60-летней давности наверное только форма корпуса осталась.
А по поводу целей да, как-то связка "Ангара-Орёл" всё больше напоминает "Энергию"-"Буран", когда в конце концов всё хорошо, но уже незачем.
ilvar
26.08.2022 15:30+4Концепция та же, габариты те же, хоть в "фару" и запихали в итоге трёх космонавтов в скафандрах. Это гораздо более надёжная и комфортабельная маршрутка, чем его предок в 60-ые, но совершенно непригодная для более дальних и длительных миссий.
Впрочем, кого я обманываю. Расстраивает на самом деле не столько состояние дел вокруг конкретного корабля, сколько отсутствие какого-то общего видения на мало-мальски значительную перспективу. Есть только отдельные проекты. Орёл вот, который непонятно на чём и непонятно куда будет летать. Ангара, которая непонятно что будет возить. Буксир этот несчастный, который имеет смысл только при полётах к Марсу и дальше, но вот беда: опыта полётов в дальний космос у России нет и не планируется.
MrTims
26.08.2022 13:48+18Примечательно, что во времена, когда космические аппараты реально летали и космические программы работали, о них мы узнавали либо постфактум, либо, в более либеральные 80е - прямо перед запуском. Сейчас же наблюдаем какой-то вал прожектов то о новой космической станции, то корабле, у которого только лишь первый испытательный полет запланированы больше чем через год. В чем смысл подобных "наполеоновских планов"? Или это надежда, что к тому времени или ишак сдохнет, или падишах умрет?..
Artyom_Shegeda
27.08.2022 18:03+1Когда вы видите информацию о каком-либо достижении, которое "вот-вот произойдёт" или "скоро будет запущено", или "должно стать грандиозным скачком", или "станет выдающимся" - всё это (если оно в сильно будущем времени) ПРОПАГАНДА. Сразу ищите, кто заказчик этого словесного поНоКа.
В любом случае, можете сразу не читать и проскроллить до комментов. Чисто поржать.
IvanSTV
26.08.2022 17:21вспомнил анекдот. Сидит воробей. Подлетает к нему ворона. Ворона: "Ты кто?" - "Орель" -"А почему такой маленький?" - "Болель"...
MechanicusJr
26.08.2022 20:04+15Что по массо-габаритным характеристикам? А они такие: длина корабля — 6,1 м, максимальный диаметр корпуса — 4,4 м, масса при околоземных орбитальных полётах — 15-17 т (при полётах на окололунную орбиту — 20-22 т),
Это все прекрасно, кроме того, что:
ЖД габарит - 3.25, Максимум - 3.9
Ан-124 - высота 4,4, Ан-225 кабина те же 4.4, но хотя бы можно было что-то возить сверху, но роскомнадзор.
И да, около лунник должен стартовать от 40-45 тонн, а не 20.
Модификация ПТК для околоземной орбиты будет летать на РН «Союз-5» (глубокая модернизация «Зенита-2», ракеты, на которой хотели запускать «Зарю»
Феникс, он же байтерек, он же иртыш - на текущий момент, согласно открытым данным, только по википедии и "модернизация". Причем википедия противоречит сама себе - там из совместимости
Технический комплекс на базе ТК КРК «Зенит-М».
Стартовый комплекс на базе СК КРК «Зенит-М».Касательно возможностей пребывания «Федерации» в космосе можно отметить, что она может находиться на орбите до месяца
Использовано неправильное время - настоящее.
правильно так:
запланировано, что когда Федерация будет, то по ТЗ требуется месяц.
российский ни в чём не уступает. Более того, если в США тот же Orion не предназначен для полётов на МКС, а CST-100 — на Луну, то наш «Орёл» может
Ничего пока не может ввиду отсутствия образца.
RigelNM
27.08.2022 11:30+3Регулярно возим на ЖД детали габаритом больше 5 метров. Это требует массу согласований, но не думаю что это проблема для госкорпорации.
AndrewJD
26.08.2022 21:01+2В 2024 году в беспилотном режиме корабль полетит на МКС
ТАСС. Первые сбросы из космоса в рамках испытания парашютной системы для перспективного российского космического корабля "Орел" запланированы Роскосмосом на 2024 год.
Без парашюта полетит?
iingvaar
27.08.2022 08:53+1Сначала подумал, что статья 2019 года. Посмотрел дату - нет, 2022. Удивительно.
vconst
27.08.2022 11:54+1Она, с тем же успехом, могла быть 2011 года, с тех пор мало что изменилось
Artyom_Shegeda
27.08.2022 18:05Более того, я могу утверждать, что можно поставить 2028 - будет, как 2022
Astronom71
28.08.2022 21:16+1Пока читал статью появился блеск в глазах и всеобъемлющая радость, даже гордость, правая рука дернулась салют отдать, но после последней точки и прочтения коментов, пришел в себя (я 1971-го года рождения).
zbot
Интересна стоимость всего проекта, она где-либо озвучивалась? Имеется в виду не только самого корабля но и лунной части.