Ракета-носитель Енисей: фото, характеристики, видео

«Енисей» - ракета-носитель сверхтяжелого класса российского производства. Первая ракета-носитель была разработана в постсоветский период российской промышленностью. Головная организация-разработчик – РКК «Энергия». Создавалась в рамках федеральной целевой программы под названием «Создание космического ракетного комплекса сверхтяжелого класса на 2020-2030 годы (подготовят весной 2019 года). На проект выделили – 1,5 трлн рублей. Что касается первого запуска, то он запланирован на 2027 год и будет осуществляться с космодрома Восточный.

Основная РК второго этапа Российской лунной программы.

История создания

Ракета получила свое название еще в конце 2018 года, и до этого ее именовали как «РН СТК», а именно ракета-носитель сверхтяжолого класса или «Сверхтяжелая ракета-носитель».

Предприятия Роскосмоса, принимающие участие в разработке:

• Головной разработчик сверхтяжелого РН и головной разработчик ракетного комплекса РН – РКК «Энергия».
• Соисполнитель работ по разработке сверхтяжелого носителя, а также его ракетного комплекса – РКЦ «Прогресс» вместе с РКК «Энергия».
• Разработчик третьей ступени – Центр имени Хруничева.
• Разработчик керосиновых двигателей 1 ступени РД-171МВ – НПО «Энергомаш».
• Разработчик водородных двигателей 3 ступени РД-0150 и керосиновых двигателей 2 ступени РД-0124МС – КБХА.
• Разработчик двигателей 2 ступени РД-0124МС – Воронежский механический завод.
• Разработчик системы телеметрии, которая обеспечивает мониторинг показателей пусков – «Холдинг «Российские космические системы».
• Технологическое сопровождение разработки изделия: создание проекта завода сборки центрального блока носителя, разработка директивной технологии производства центрального блока, участие в подготовке предложений по основным применяемым технологиям и в анализе будущей кооперации производства – ФГУП НПО «Техномаш».
• Обеспечение контроля за проектированием РН – ЦНИИмаш.
• Разработчик наземной инфраструктуры – ЦЭНКИ вместе с РКК «Энергия.
• Головной экономический научно-исследовательский институт ракетно-комической промышленности РФ – ФГУП Организация «Агат».
• Создание специализированного программного обеспечения для моделирования огневых испытаний двигателей – НИЦ РКП (научно-испытательный центр ракетно-комической промышленности).
• Создание систем управления – НПО автоматики им. Академика Н.А. Семихатова.
• Отработка проблем аэродинамики, тепла, а также динамики полета РН – ЦАГИ.

Ведомства, не относящиеся к структуре Роскомоса:

• Разработка суперкомпьютера (гибридная кластерная вычислительная система ГКВС-25, имеющая общую производительность в 85 терафлопс) для осуществления виртуального моделирования огневых испытаний двигателей – Российский федеральный ядерный центр.
• Контроль за качеством, ходом выполнения и техническая приемка результатов ОКР «Разработка эскизного проекта космического РК сверхтяжелого класса - Военное представительства Минобороны РФ.

Хронология разработки

Планируемые события

• Весна 2019 года – нужно подготовить технико-экономическое обоснование проекта ракеты-носителя сверхтяжелого класса.
• 2026 – 2026 года – производство и ввод в эксплуатацию инфраструктуры для сверхтяжелой РН и ракеты среднего класса, предназначенной для запусков пилотируемых кораблей с космодрома Восточный.

Конструкция

Концепция разработки сверхтяжелой ракеты подразумевает то, что все ее части должны быть летными, входящими в серийное производство и статистику запусков.

1 ступень: будет включать пять или шесть блоков, каждый из них будет состоять из 1 ступени Иртыш/«Союз-5» (двигатель РД-171 МВ).

2 ступень: будет включать один блок – двигатель Р-180 или РД-171МВ.

3 ступень: будет позаимствована у «Ангара-А5В».

Разгонный блок: два РД-0150 или два РД-0146.

Варианты конфигурации

Институты «Агат « ЦНИИмаш в 2017 году предложили следующие варианты:

• Отработочный вариант ракеты-носителя СТК – отработанная модификация РН весом 1440 т и полезной нагрузкой 50 т на НОО, для облета Луны космическим кораблем «Федерация» или лунной версией корабля «Союз» в автоматическом режиме. Предполагается, что запуск будет осуществляться в 2027 году.
• Ракета-носитель СТК первого этапа – модификация сверхтяжелого носителя весом 2800 тон и полезной нагрузкой 88 т на низкую орбиту для запусков пилотируемого транспортного космического корабля «Федерация» и прочих полезных нагрузок на низкие окололунные орбиты, включая полярную. Предполагается, что запуск осуществиться в 2028 году.
• Ракета-носитель СТК второго этапа – модификация сверхтяжелого носителя весом 2930 т и последней нагрузкой 115 т на низкую орбиту. Предполагаемый запуск состоится в 2032-2035 годах. На первой ступени будут использоваться пакет из 6 первых ступеней «Союз-5» - пять боковых и один центральный блок. В отличие от отработочной версии и сверхтяжа первого этапа, вторая ступень будет использовать разгонный блок или кислородно-водородный межорбитальный буксир. Зимой 2018 года на совещании по разработке РН сверхтяжелого класса КБХА Горохов (главный конструктор) предложил проект на основе кислородно-метановых двигателей, предназначенный для всех ступеней носителя. Идею поддержал вице-премьер Рогозин, который во время рабочей поездки в Воронеж поручил более внимательно изучить возможности по ее созданию.

Изначальные варианты конфигурации, существовавшие до 2017 года

• Энергия-3D (сверхтяжелый комплекс -3) – облегченная версия грузоподъемность 70 т на НОО.
• Энергия-5В (сверхтяжелый комплекс – 5) – главный вариант грузоподъемностью 100 т на низкую орбиту и 20,5 т (вес «лунной» версии космического корабля «Федерация») на окололунную орбиту. К тому же, вместо корабля «Федерация» на окололунную орбиту могут доставить лунный взлетно-посадочный модуль.
• Энергия-6 – модификация грузоподъемностью 150 т на низкую орбиту.

Летно-конструкторские испытания

Предполагается, что летно-конструкторские испытания РН свертяжа пройдут в 2 этапа в период с 2028 по 2035 год.

В 2028-2032 годах пройдет первый этап испытания. Он подразумевает запуск лунного взлетно-посадочного комплекса, пилотируемых кораблей и прочих полезных грузов на траекторию облета Луны и окололунные орбиты в целях обработки компонентов пилотируемого комплекса, разработка станции на орбите Луны, а также высадка на ее поверхность.

В 2032-2035 годах пройдет второй этап испытания. Подразумеваются запуски ЛВПК и прочих беспилотных полезных грузов для строительства и эксплуатации базы на поверхности Луны. К этому же, этот этап подразумевает участие в международных программах, которые связаны с изучением Марса.

Состав ракетного комплекса

Состав комплекса РН сверхтяжелого класса состоит из:

Состава ракеты-носителя СТК:

• РН сверхтяжелого класса.
• Межорбитальный буксир.
• Разгонный блок РКН СТК.
• Сборочно-защитные блоки.

Инфраструктура (площадь – 94,6 тыс. кв.м) для сверхтяжелой РН и ракеты среднего класса для запусков пилотируемых космических кораблей включает:

• Универсальный стенд-старт для РН сверхтяжелого и среднего классов.
• Монтажно-испытательный корпус (118 метров в высоту).
• Зал испытаний с мостовым краном с высокой грузоподъемностью 100 т с высотой подъема крюка 105 м.
• Хранилище блоков ракет.
• Учебно-тренировочные средства.
• Монтажно-испытательный корпус пилотируемых кораблей.
• Монтажно-испытательный корпус космических кораблей.
• Наземный корпус управления РБ РНК СТК и МБ.
• Комплекс средств измерений, а также сбора и обработки данных (функционально).
• Комплекс автоматизированных систем управления подготовкой/пуком ракеты-носителя.

;

Стартовая площадка

Стартовый стол построят на космодроме Восточный,придерживаясь принципов, которые были реализованы РН «Энергия» на Байконуре. Он будет представлять собой универсальный комплекс стенд-старт, с которого будут запускаться как РН «Союз-5» среднего класса, так и объединенные в «пакет» блоки ракет, что позволит собирать РН разной грузоподъемности, в том числе и сверхтяжелую ракету.

Под руководством исполнительного директора по обеспечению надежности и качества Роскосмоса А. Лопатина 28 января 2019 года на космодром «Восточный» прибыла рекогносцировочная комиссия по привязке к местности объектов наземной комической инфраструктуры сверхтяжелого ракетного комплекса, транспортно-энегетического модуля для перспективных космических программ и оценки возможности возобновления запусков ракет легкого класса «Старт-1». Пять групп специалистов из состава представителей компаний ракетно-космической сферы отработали предполагаемые места для сооружения объектов наземной инфраструктуры, а также определились с наиболее подходящими местами с учетом мест расположения уже существующих объектов.

При разработке эскизных проектов и формировании Федеральной целевой программы Создание космического ракетного комплекса сверхтяжёлого класса на 2020-2030 годы», формируемом Роскосмосом в строгом соответствии с Указом президента России

На XLIII Королёвских чтениях по космонавтике, которые состоялись 29 января 2019 года, Роскосмос сообщил, что стартовый комплекс для «Енисея» собираются построить в 22 км от г. Циолковский, который находится северо-западнее уже существующего стартового комплекса для ракет «Союз-2».

Использование

Ракету тяжелого класса планируют использовать в рамках российской лунной программы, так как грузоподъемность РН «Ангара-А5В» (37,5 т на НОО) будет недостаточной для подобных целей. К тому же, создание пилотируемой «Ангары» (модификация «Ангара-А5П») в средине 2017 года отменена в пользу создания родственного проекта сверхтяжелой ракеты – ракеты среднего класса Иртыш/ «Союз-5».

Летом 2017 года РКК «Энергия» создала схему осуществления пилотируемой экспедиции на Луну. Она подразумевает 2 пуска сверхтяжелой ракеты и 1 пуск ракеты «Союз-5». Новый проект, как и прошлый (четыре запуска «Ангары), подразумевал сборку на низкой околоземной орбите лунного экспедиционного комплекса. Сборка предполагается на протяжении несколько месяцев с осуществлением запусков ракет с интервалом между пусками в 1 месяц. К тому же, корабль «Федерация» в лунной модификации с экипажем запустят ранее на МКС, где он будет ждать сборки лунного экспедиционного комплекса. При этом сам комплекс будет включать Межорбитальный буксир, Лунный взлетно-посадочный корабль, разгонный блок ДМ с дополнительными блоками и корабль «Федерация».

Вначале осени 2017 года глава Роскосмоса И. Комаров рассказал журналистам о том, что кроме луной программы сверхтяжелый носитель собираются использовать для исследования дальнего космоса, в том числе и в совместных программах с США, к примеру, Deep Space Gateway.

В ноябре 2017 года вице-премьер Д. Рогозин сообщил журналистам, что сверхтяжелый носитель будет применяться в миссия к Луне, Юпитеру и Марсу.

Весной 2018 года Игорь Комаров рассказал журналистам, что сверхтяжелый носитель будут применять в пилотируемой экспедиции на Марс.

Осенью 2018 года Д. Рогозин сообщил в своем твиттер-аккаунте, что сверхтяж выведет модули лунной станции не просто на орбиту спутника, но и на поверхность.

28 ноября 2018 года Лев Зеленый (научный руководитель Института космических исследований) по результатам состоявшегося заседания Совета РАН по космосу и Роскосмоса, где рассматривали концепцию исследования Луны, поделился СМИ, что основная задача этой сверхтяжелой ракеты заключается в доставке космонавтов на Луну, но перед этим нужно пройти промежуточный этап – облет Луны.

Частота пусков

Производительность КРК СТК не должна быть меньше двух пусков в год с одной пусковой установки. Причем длительность совместной подготовки ракеты-носителя, межорбитального буксира и разгонного блока к пуску не должна превышать 500 часов при односменном 8 часовом рабочем дне.

Районы падения отработавших ступеней

На этапе эскизного проектирования КРК СТК для трассы на орбиту с наклонением ~51,7° рассматривается способ размещения РП для блоков 1 ступени РН в Охотском море на удалении не меньше 1370 километров от точки старта. Кроме того, в эскизном проекте должна быть выполнена оценка возможности использования районов падения, которые согласованы в ходе ОКР «РПОЧ-Восток», в т.ч для РКН «Союз-2» (в Охотском море и на побережье Татарского пролива). Но для всех вариантов выведения полезной нагрузки (помимо выведения на замкнутые орбиты) должно обеспечиваться падение верхних ступеней ракеты-носителя в безопасные районы Мирового океана для того, чтобы исключить вероятность засорения околоземного пространства.

Технико-экономическое обоснование проекта

Во время разработки эскиза КРК СТК должна быть создана калькуляция сметной стоимости создания КРК СТК и его изделий, в том числе оценки трудоемкости изготовления изделий комплекса, технологическое обеспечение экспериментальную отработку и подготовку производства. При этом обоснование технико-экономических показателей разработки УСК и ТК прописывается в ценах 2018 года и будет соответствовать ГОСТ В 20.39.106-83. В технико-экономическом обосновании на этапе ЭП должны быть определены и обоснованы такие предварительные технико-экономические показатели:

• Стоимость процесса строительства объектов, средств контроля, измерений, регистрации и прочей инфраструктуры, которая обеспечивает осуществление запусков с космодроа, включая вариант размещения производства таких габаритных элементов конструкции РБ РКН СТК и PH СТК  на космодроме «Восточный».
• Стоимость разработки УСК и ТК РКН, ТК PH, ТК РБ РКН СТК, ТК МБ, входящих в состав универсального технического комплекса.
• Сложность технического обслуживания РКН на УКС, РКН и ее составных частей на ТК во время эксплуатации.
• Среднегодовая цена эксплуатации УСК и ТК с учетом климатической зоны, в которой находится космодром «Восточный».
• Расходы на монтаж, пуско-наладочные работы, а также испытания оборудования на ТК и УСК.
• Проект калькуляции стоимости ТК и УСК.
• Сравнительные тактико-экономические характеристики КРК СТК по сравнению с создаваемыми зарубежными комплексами такого же типа.

Финансирование и стоимость разработки

В 2015 году стоимость создания сверхтяжелого носителя, имеющего грузоподъемность 70-80 т оценили в 600-700 млрд рублей, а версию с облетом Луны на пилотируемом транспортном корабле – в 1 трлн (это без высадки).

24 марта 2015 года Ю. Коптев, глава Научно-технического совета Роскосмоса заявил журналистам, что разработка сверхтяжелой ракеты грузоподъемностью 70-80 т обойдется в 700 млрд рублей.

29 ноября 2016 года А.Иванцов, первый замглавы Роскосмоса, оценил стоимость разработки сверхтяжелого носителя, а также инфраструктуры под него на космодроме «Восточный» в 1,5 трлн рублей.

17 июля 2017 года по словам источника из ракетно-космической отрасли, стоимость создания сверхтяжелого носителя, а также инфраструктуры для него эксперты оценивают в 1 трлн рублей, причем цена на разработку РН сверхтяжелого класса до самой разработки первого летного изделия была оценена в 700 млрд рублей.

3 октября 2017 года В. Солнцев (глава РКК «Энергия) рассказал журналистам о том, что предварительная оценка стоимости работ по разработке РН сверхтяжелого класса осуществлена, но не назвал, сколько ушло денег.

В декабре 2018 года источник в ракетно-космической отрасли рассказал СМИ, что Роскосмос должен был внести к 15 января 2019 года на согласование федеральным органам власти проект ФЦП на 2020-2030-е годы по разработке сверхтяжелой РН. ФЦП по сверхтяжелой ракете станет частью государственной программы, которая посвящена освоению Луны. Это касается разработки ракеты, производства опытного образца и проведение беспилотного запуска в облет Луны. Предварительно ФЦП оценивается в 1,5 трлн рублей. При этом создание космического корабля или аппарата, который будет запускаться и финансироваться по другой программе. Также предусматривается проведение в эти сроки пилотируемого облета Луны, но на это требуется дополнительное финансирование.

В январе 2019 года источник в ракетно-космической отрасли рассказал журналистам, что руководство Роскосмоса поставило задачу уложиться при разработке и производстве первого летательного экземпляра «Энисей» в 1 трлн рублей или немного больше. По словам другого источника, точной суммы пока нет, так как головной финансовый институт «Агат» не провел расчетов по предложенному основному, а также дополнительным вариантам компоновки ракеты.

&