Россия представила новую ракету с первым запуском «Союз-5»

Новейшая российская ракета «Союз-5» совершила свой дебютный полет в субботу. Старт с космодрома Байконур, состоявшийся в четверг, представлял собой суборбитальную демонстрационную миссию с макетом полезной нагрузки, что проложит путь для ее будущей эксплуатации.

Этот запуск стал значимым событием для космодрома Байконур, поскольку подобных дебютов новых ракет, а не модификаций уже существующих носителей, здесь не наблюдалось многие десятилетия.

Хотя большинство активно используемых российских ракет-носителей являются модификациями проверенных временем конструкций (заметным исключением является более современная «Ангара», которая не стартует с Байконура), их возможности для дальнейшего развития ограничены. «Союз-5» призван поддерживать космические амбиции страны в ближайшие десятилетия.

Несмотря на свое название, «Союз-5» не имеет никакого отношения или внешнего сходства с семейством ракет «Союз», которые являются потомками ракеты Р-7 Сергея Королёва, впервые поднявшейся в воздух в 1957 году.

Нынешнее поколение этого семейства, «Союз-2», является основной рабочей лошадкой российской космической программы, обеспечивая запуски экипажей и грузов на Международную космическую станцию, а также вывод на орбиту военных и научных спутников.

Название «Союз» (русское слово, означающее «единение» или «союз», как в случае с Советским Союзом, во времена создания ракеты Королёва) было дано этой серии. Разработка «Союза-5» началась в 2015 году под кодовым названием «Феникс» (Fenix). Ракета также была известна как «Иртыш» – в честь реки, протекающей через Казахстан и Россию, и «Сункар» – что по-казахски означает «Сокол». Путь ракеты от чертежной доски до стартовой площадки был непростым, она претерпела множество изменений в конструкции, назначении и названиях.

Название «Иртыш» отражало период, когда рассматривалась серия ракет, названных в честь рек: в этом варианте «Иртыш» должен был стать двухступенчатым носителем средней грузоподъемности, а также послужить основой первой ступени значительно более крупных и мощных ракет «Енисей» и «Дон».

Главной причиной создания «Союза-5» стала необходимость России заменить семейство ракет «Зенит» после того, как продолжение партнерства с Украиной стало невозможным. «Зенит» был разработан конструкторским бюро «Южное» Михаила Янгеля и построен на производственном объединении «Южмаш» еще в советское время.

После распада СССР эти предприятия оказались на территории Украины, но продолжали сотрудничать с российской космической программой до тех пор, пока отношения между двумя странами не ухудшились после присоединения Крыма к России в 2014 году. Последний запуск «Зенита» состоялся в 2017 году с использованием ранее произведенного оборудования.

Двухступенчатая ракета «Зенит-2», впервые взлетевшая в 1985 году, была одной из самых молодых в российском флоте. Обладая грузоподъемностью большей, чем у «Союза», но меньшей, чем у более крупного «Протона», она заполняла важный пробел в возможностях, хотя и добилась большего успеха на коммерческом рынке запусков, чем в государственных миссиях.

С добавлением третьей ступени «Блок-ДМ» ракета «Зенит-3SL» стала неотъемлемой частью проекта «Морской старт» (Sea Launch), являвшегося партнерством между Россией, Украиной и коммерческим сектором США. Запуски осуществлялись с плавучей платформы «Одиссей» (Odyssey), переоборудованной нефтяной платформы, расположенной на экваторе.

Проект «Байтерек», ныне заброшенное совместное предприятие России и Казахстана по осуществлению запусков ракет «Ангара» с космодрома Байконур, также был одним из предшественников «Союза-5».

Этот проект был приостановлен из-за значительного роста затрат и задержек в разработке «Ангары». Однако более низкая стоимость «Союза-5» в сочетании с возможностью повторного использования существующей инфраструктуры заложили основу для нового партнерства. Россия и Казахстан в 2016 году учредили новую совместную компанию для содействия запускам с Байконура, включая коммерческие полезные нагрузки.

«Союз-5» был спроектирован для использования существующих стартовых площадок «Зенита» – Площадки 45/1 на космодроме Байконур и платформы «Морской старт» – с модификациями, а не с полной перестройкой. Казахстану уже принадлежал неиспользуемый монтажно-испытательный корпус «Зенита», Площадка 42, а также стартовые сооружения на Площадке 45. После последнего запуска «Зенита» Роскосмос прекратил аренду, и ответственность за объекты вернулась к Казахстану.

Именно с Площадки 45/1 «Союз-5» совершил свой первый полет. Изначально это была одна из двух стартовых площадок «Зенита» на Байконуре: соседняя Площадка 45/2 была разрушена в октябре 1990 года — всего при втором запуске с этой площадки — когда двигатель первой ступени «Зенита-2» отказал через несколько секунд после старта, ракета упала обратно на стартовую площадку и взорвалась.

Площадка 45/1 использовалась для всех других запусков «Зенита», за исключением программы «Морской старт», причем ее самой недавней миссией до дебюта «Союза-5» был последний запуск «Зенита» в 2017 году.

«Союз-5» производится самарским предприятием РКЦ «Прогресс», которое также строит ракеты «Союз-2». Сборка первой ракеты «Союз-5» началась в 2019 году, хотя некоторые из ее систем все еще находились на стадии испытаний. Эта двухступенчатая ракета имеет высоту 62,5 м и диаметр около 4,1 м.

Она немного шире «Зенита», диаметр которого составлял 3,9 м. Увеличенный диаметр был выбран для ускорения разработки за счет возможности повторного использования существующей оснастки от ракеты «Протон».

Первая ступень оснащена двигателем РД-171МВ — это единый двигатель с четырьмя камерами сгорания. Он является производным от РД-171, использовавшегося на «Зените», но с применением только российских компонентов и новой системой управления. Развивая тягу свыше 7,8 меганьютонов и удельный импульс в вакууме 37,2 секунды, он считается одним из самых мощных ракетных двигателей, когда-либо созданных.

Вторая ступень использует один двигатель РД-0124МС, разработанный КБ химавтоматики, с тягой около 592 килоньютонов и удельным импульсом в вакууме 359 секунд. Обе ступени работают на керосине, окисляемом жидким кислородом (ЖК).

Для миссий, требующих этого, «Союз-5» может быть оснащен дополнительной третьей ступенью. Модификации разгонных блоков «Блок-ДМ» и «Фрегат», оба из которых использовались на «Зените», могут быть применены на «Союзе-5» при необходимости. Полезная нагрузка размещается в головном обтекателе диаметром четыре метра на носу ракеты.

Очень мало деталей субботнего тестового полета было опубликовано до запуска, за исключением того, что миссия будет нести макет полезной нагрузки и будет суборбитальной. Ожидалось, что первая ступень отделится примерно через три минуты после старта, а отделение головного обтекателя произойдет через пять секунд после этого.

Остановка второй ступени ожидалась примерно через девять с половиной минут полета, с отделением полезной нагрузки через несколько секунд. Уведомления для авиаперсонала (NOTAMs), опубликованные перед запуском, указывали, что вторая ступень и полезная нагрузка должны были войти в атмосферу над Тихим океаном, у восточного побережья Японии.

Фотография запуска предоставлена прямой трансляцией Роскосмоса.