Разгонный блок 14С48 «Персей»: задел на будущее - «Вооружение»

Ракета "Ангара-А5" с разгонным блоком "Персей" на пути к стартовому столу
27 декабря на космодроме Плесецк состоялся очередной пуск тяжелой ракеты-носителя «Ангара-А5». На борту ракеты находились перспективный разгонный блок 14С48 «Персей» и габаритно-весовой имитатор полезной нагрузки. Для тяжелой «Ангары» этот полет стал уже третьим, а изделие «Персей» использовалось впервые. Однако в будущем оно должно занять свое место в российской космической программе и найти широкое применение.

Вопросы модернизации

Изделие «Персей» представляет собой новейший отечественный разгонный блок (РБ), предназначенный для использования с ракетами-носителями семейства «Ангара». Он был разработан в РКК «Энергия» на основе существующих конструкций и входит в достаточно старое и удачное семейство блоков «Д». От предшественников новый 14С48 отличается иным составом комплектующих, повышенными характеристиками и т.д.

С точки зрения конструкции «Персей» является глубокой модернизацией предыдущего РБ типа 11С861-03 или ДМ-03. Первый вариант «Персея» разрабатывался «Энергией» по заказу «Роскосмоса» в рамках опытно-конструкторской работы с шифром «Двина-ДМ». Тогда предполагалось, что блок нового типа сначала будет использоваться с ракетами «Протон-М», а затем его адаптируют под требования перспективной «Ангары-А5».


Разгонный блок 14С49 - доработанный вариант "Персея"
Позже планы по проекту 14С48 скорректировали. Было решено отказаться от совместимости с РН «Протон» ввиду их ожидаемого вывода из эксплуатации. Теперь в качестве основного носителя рассматривалась ракета «Ангара-А5». В связи с этим ОКР «Двина-ДМ» была закрыта, и вместо нее в 2014 г. запустили аналогичную работу «Персей-КВ». Насколько известно, заказчиком теперь выступало министерство обороны.

Проектные работы были завершены в середине десятилетия, и в 2017-18 гг. стартовал процесс строительства первого «Персея». На этом этапе к проекту привлекли предприятие Красноярский машиностроительный завод, Воронежский механический завод и ряд других предприятий. В декабре 2018 г. «Красмаш» завершил сборку первого блока и отправил его в РКК «Энергия».

В 2019-20 гг. разгонный блок нового типа проходил необходимые наземные испытания перед будущим стартом. В ближайшее время ожидался первый пуск нового РБ с тяжелой ракетой «Ангара-А5». Дату такого запуска несколько раз переносили, и в итоге он был назначен на декабрь 2021 г. В рамках ОКР «Персей-КВ» также осуществлялась подготовка средств для эксплуатации новой техники на космодроме Плесецк.



Примечательно, что РБ 14С48 уже стал основой для новой конструкции. На его базе разрабатывается изделие 14С49. Оно получит другую двигательную установку и некоторые приборы, но будет показывать характеристики на уровне «Персея». Сроки завершения работ и дата первого пуска пока не названы.

Особенности конструкции

С точки зрения конструкции перспективный РБ 14С48 похож на предыдущие изделия своего семейства. Фактически он представляет собой двигательную установку, на которой смонтированы каркас, баки компонентов топлива и аппаратура управления. Также предусматриваются средства для установки полезной нагрузки и монтажа РБ на РН.

В составе «Персея» используется жидкостный двигатель 11Д58М, работающий на керосине и жидком кислороде. Изделие 14С49 будет использовать двигатель 11Д58МФ. Тяга двигателя для 14С48 в пустоте достигает 8500 кгс, суммарное время работы – 1200 сек с возможностью семикратного включения. Вокруг двигателя располагаются баки для горючего и окислителя увеличенного объема. «Персей» несет почти 19 т компонентов топлива – в разы больше, чем предыдущие представители линейки «Д». Собственная масса блока – 3240 кг.

Работой агрегатов управляет аппаратура из состава автономного приборного отсека, построенная на современных компонентах. Вероятно, этот агрегат заимствован у предыдущего РБ и тоже является опциональным. Так, на блоке 11С861-03 функции управления полетом, при отсутствии приборного отсека, передаются космическому аппарату, являющемуся полезной нагрузкой.



Разгонные блоки 11С861-03 и 14С48, а также будущий 14С49 имеют ряд важных технических и эксплуатационных преимуществ, а также превосходят по своим характеристикам предыдущие изделия своего семейства. Перспективный «Персей» совместим с новейшей ракетой-носителем, а также позволяет с высокой точностью и энергетической эффективностью выводить нагрузки. Изделия 14С48 и 14С49 предназначаются для перевода космических аппаратов с опорной орбиты на целевые околоземные или отлетные.

Первый старт

В последние месяцы «Роскосмос» и Минобороны активно занимались подготовкой к третьему испытательному пуску ракеты «Ангара-А5», который также должен был стать первым для «Персея». Старт назначили на конец декабря на одной из площадок космодрома Плесецк.

Пуск тяжелой ракеты-носителя состоялся 27 декабря в 22:00 по московскому времени. Все предстартовые операции и непосредственный старт прошли в штатном режиме. Полет осуществлялся под контролем наземного автоматизированного комплекса управления ВКС и наземных средств Главного испытательного космического центра им. Титова космических войск ВКС.

Как сообщило Минобороны, в расчетное время изделие «Персей» с неотделяемым макетом полезной нагрузки отделилось от третьей ступени и приступило к выходу на расчетную орбиту. По данным «Роскосмоса», полезная нагрузка должна была попасть на геостационарную орбиту. Для этого планировалось использовать триповую девятичасовую трехимпульсную схему, предусматривающую четыре включения двигателя РБ.



Впрочем, сообщения о достижении заданной орбиты до сих пор не последовало. Более того, на следующий день после старта на зарубежных профильных ресурсах появились новости о проблемах. По иностранным данным, «Персей» смог только один раз включить двигатели и поднял нагрузку только на орбиту высотой 176 х 200 км. Продолжить трехимпульсную схему не удалось. При отсутствии каких-либо действий, РБ в течение нескольких недель сойдет с орбиты.

«Роскосмос» не стал комментировать эти новости. Пресс-служба госкорпорации предлагает уточнять подробности у заказчика пуска в лице Минобороны. Однако и это ведомство не уточнило состояние разгонного блока и его макетной нагрузки. Возможно, ситуацию прояснят в ближайшие дни.

Планы на будущее

Хотя официальная информация пока отсутствует, есть все основания считать, что первый пуск «Персея» оказался неудачным. Разгонный блок по неизвестным причинам не смог придать нагрузке необходимые импульсы и вывести ее на запланированную орбиту высотой 36 тыс. км. К счастью, отказ техники не привел к потере дорогостоящего и сложного космического аппарата – с орбиты теперь сойдет габаритно-весовой макет минимальной стоимости.



Теперь специалистам военного и космического ведомств предстоит разобраться в этой ситуации, определить причины неполадок и принять меры в отношении следующих блоков новой модели. Какие агрегаты изделия 14С48 и каким образом придется дорабатывать – неизвестно и, вероятно, такую информацию не будут раскрывать. Однако по результатам этих мероприятий будут исправлены недочеты, и надежность техники вырастет.

Эти работы имеют особое значение как для проекта «Персей», так и для программы «Ангара». Блоки 14С48 и 14С49 планируется активно использовать в течение длительного времени, и они должны показывать высокую надежность. При этом доработка не должна быть длительной и затягивать весь ход программы. Так, уже в следующем году планируется провести запуск второго «Персея» с реальной нагрузкой в виде спутника связи. Неготовность блока к этому мероприятию негативно скажется на смежной программе.

Удачная неудача

Предприятия российской ракетно-космической отрасли справились с задачей создания перспективной тяжелой ракеты-носителя и успешно проводят ее летно-конструкторские испытания. Также завершена разработка нового разгонного блока для нее, отличающегося повышенными характеристиками. Он тоже вышел на летные испытания, но единственный пуск, по всей видимости, оказался неудачным.

Впрочем, работы не прекращаются, и вполне понятно, что будет дальше. Предприятия «Роскосмоса» найдут причины отказа и усовершенствуют новый разгонный блок, после чего он сможет полноценно решать свои задачи. Таким образом, недавняя неудача даст известную пользу и поспособствует дальнейшим успехам – хотя для этого разработчикам «Персея» придется приложить определенные усилия.

Автор:

Рябов Кирилл

Использованы фотографии:

Минобороны РФ, РКК "Энергия"