Мир Знаний

Історія ракетобудування України (стр. 2 из 4)

Хоча державне фінансування вітчизняної космічної галузі становить лише 7–8%, вона є найбільш екпортно – та конкурентоспроможною. Тут зосереджений високий науковий, інтелектуальний, технічний та виробничий потенціал. Показовим є факт, що 47% працюючих у галузі мають вищу освіту, отже не дарма найбільша кількість технологій, які ми називаємо «високими», припадає саме на космос. Політика нашої держави, політика керівництва космічної галузі України спрямована на те, щоб підтримувати ці технології, розвивати їх та впроваджувати в інші галузі господарства, підвищуючи ефективність економіки країни. Для цього космічна галузь «повинна стати самодостатньою та самоокупною».

Великі досягнення потребують великих капіталовкладень, і для успішного впровадження високих технологій також необхідні кошти. Наразі створені надзвичайно привабливі умови для інвестування у космічну справу. Жодна галузь народного господарства України не має таких пільг. Це і прискорені темпи амортизації, пільги на ввезення-вивезення ракетної техніки, які Істотно підвищують конкурентоспроможність тощо. Ракетобудівники пропонують потенційним інвесторам ознайомитися з цікавими проектами і вкласти в них кошти. За участю українських підприємств космічної галузі були напрацьовані чотири головні проекти: «Морський старт», «Дніпро», «Наземний старт» та «Циклон-4».

«Морський старт» успішно реалізує ідею використання морської платформи для комерційних запусків космічних апаратів з екваторіальної зони Світового океану. З метою запобігання політичним ризикам при реалізації міжнародного комерційного проекту «Морський старт» Урядом України спільно з Світовим банком створено систему захисту іноземних інвесторів від політичних ризиків в Україні, яка забезпечила залучення до проекту іноземних фінансових ресурсів у розмірі 100 млн. дол. без жодних витрат з бюджету України. Учасниками проекту й засновниками спільного підприємства «Сі Лонч» є українське підприємство «Південмаш» разом з КБ «Південне» та компанії «Боїнг» (США), «Кварнер» (Норвегія), «Енергія» (Росія). Для реалізації проекту здійснено модернізацію української ракети-носія «Зеніт-2» на триступінчату ракету-носій «Зеніт-3 SL». У 1998 році «Зеніт» виграв тендер ракети-носія проекту. На думку керівництва консорціуму «Морський старт», українська ракета є однією з найбільш надійних і екологічно чистих у світі. Це єдина ракета, передстартова робота якої повністю автоматизована, і яка може споряджатися в горизонтальному положенні. Американські ділові і фінансові кола виявили зацікавленість в перспективах використання «Циклону» як однієї з найсучасніших ракет-носіїв, що відповідають всім міжнародним вимогам і тенденціям розвитку світового космічного ринку. Ракета-носій «Циклон» дозволяє виводити на низькі орбіти (до 800 км) до 4 т корисного навантаження. Вартість одного пуску становить менше 40 млн USD. Це дешевше і вигідніше, ніж запуск французької ракети-носія «Аріан» (близько 100 млн USD) і американських ракет подібного класу (близько 120 млн USD).

«Зенітові» підвладна будь-яка стихія. Крім запусків з моря, ракета використовується у проекті «Старт із пустелі», а у перспективі планується і така екзотична програма, як «Повітряний старт». Цілком ймовірно, що у недалекому майбутньому ракета-носій стартуватиме з літака «Руслан».

А «найкрасивішим» проектом фахівці вважають «Дніпро». В його основі лежить переобладнана у триступінчату ракету-носій «Дніпро» міжконтинентальна балістична ракета SS-18 «Сатана», що знімається з озброєння в Росії. Вона бере участь у тендері трьох найбільших європейських програм. Вже виведено на орбіту 6 космічних апаратів Великої Британії, Малайзії, Саудівської Аравії та Італії, в тому числі перший супутник римського університету. Фахівці відзначають, що сьогодні на світовому ринку космічних послуг з'явилася дуже важлива ніша – запуск малих супутників зв'язку. Саме невеликі апарати вагою близько 600 кг активно використовуватимуться у найближчому майбутньому. Для виведення їх на орбіту важкі дорогі ракети неефективні, а от ракеті «Дніпро» цілком під силу виконувати такі завдання. Керівники програми оцінюють обсяг необхідних інвестицій у 7 млн. доларів. За їх розрахунками, вкладені кошти повернуться вже у 2007 році, а до 2012–15 pp. – терміну технічної придатності SS-18 – можна отримувати чистий прибуток. За оцінками спеціалістів, для модернізації у РН «Дніпро» можуть бути використані близько 150 ракет SS-18, що нині перебувають на бойовому чергуванні, але згідно з міжнародними домовленостями мають бути знищені або використані з комерційною метою.

За оцінками, загальний вартісний обсяг ринку пускових послуг склав за десятирічний період 1997–2006 років 33,4 млрд. дол. Біля двох третин цього обсягу визначено за комерційними операторами, а решту – за урядовими космічними агентствами.

3. Технологія

КОСМІЧНА РАКЕТА – багатоступінчаста ракета для виведення космічних апаратів (штучних супутників Землі, АС, космічних кораблів) на орбіту супутника Землі чи міжпланетну трасу. Вона – єдиний засіб проникнення в космічний простір, найдосконаліший витвір рук людини, що тримає сьогодні рекорд швидкості й дальності польоту. Принцип реактивного руху, відомий ще з давніх-давен, людина Землі використала для проникнення в космічний простір лише в XX ст. саме завдяки створенню космічної ракети. Ідею використання космічної ракети як засобу космічного польоту подав і науково обґрунтував наш геніальний співвітчизник K. Е. Ціолковський.

Космічна ракета, або «ракетний поїзд», як називалась вона у Ціолковського, являє собою сукупність ракет-ступенів, що в міру витрати палива автоматично чи за командою з Землі відокремлюються від ракети, звільняючи її від зайвого вантажу. В польоті ракети-ступені працюють послідовно. Гігантську ракету-стрілу відриває від землі стартовий перший ступінь. Він найпотужніший, адже на нього припадає найбільше навантаження – подолати якомога швидше найгустіші шари земної атмосфери. На висоті кількох десятків кілометрів його паливні баки пустіють, двигуни стихають, і він відокремлюється від ракети, виконавши свою частку праці. Вступає в дію другий ступінь, і після закінчення роботи він теж відокремлюється, передаючи космічну естафету на включення двигунів наступного ступеня. I так, поки не буде досягнуто швидкості, потрібної для виведення космічного апарата на трасу польоту.

Саме за допомогою космічних ракет людина вступила у двобій з силами земного тяжіння і перемогла. А наскільки надійний її помічник у цьому, свідчать такі цифри. Потужність ракети, що вивела на орбіту космічний корабель «Восток-1» вагою 4725 кг, становила близько 15 млн. квт. Це майже у 25 раз більше, ніж потужність Дніпровської ГЕС. Загальна довжина ракети-носія «Восток» становила 38 м, а діаметр її біля основи – понад 10 м.

На початку польоту космічна ракета рухається строго вертикально, потім її траєкторія викривлюється за наперед наміченою програмою. Та частина траєкторії, на якій ще працюють ракетні двигуни, називається активною ділянкою (ділянкою розгону), після неї починається пасив­на ділянка, де рух в основному визначається лише гравітаційними силами.

– А навіщо взагалі робити ракету багатоступінчастою? – спитаєте ви. – Хіба не можна створити таку одну велику потужну ракету, яка б розігнала космічний апарат хоча б до першої космічної швидкості? Виявляється, що ні. Можливості одноступінчастої ракети строго обмежені. I перший це зрозумів Ціолковський. Він навіть вивів формулу для швидкості v, яку розвиває ракета:

де c – швидкість витікання газів, m0 – початкова маса ракети, m – кінцева. 3 цієї формули випливає, що для досягнення швидкості 8 км/сек потрібно, щоб або c = = 6,4 км/сек, або

= 45, тобто, щоб стартова вага ракети перевищувала кінцеву в 45 раз. I це без урахування атмосфери та сил тяжіння, які аж ніяк не можна нехтувати. Та й швидкості витікання у сучасних реактивних двигунів становлять лише 2,5–3,5 км/сек, чого явно не досить. Отже, єдино правильним лишається будувати складені ракети, які поступово розганятимуть апарат до першої чи другої космічної швидкості. Швидкості реактивного струменя сьогоднішніх ракетних двигунів досить, щоб трьома або чотирма ступенями здійснити запуск штучного супутника Землі чи міжпланетного корабля [41]. Ми є свідками стартів космічних ракет, що несуть у безодню космосу корисні вантажі (кораблі, станції тощо) вагою в кілька десятків тонн.

4. Перспективи космічної промисловості

Генеральний конструктор КБ «Південне» Станіслав Конюхов вважає наймасштабнішою розробкою наступного десятиріччя проект «Повітряний старт». Серед перспективних проектів він назвав також програму місячних досліджень. «Україна, будучи космічною державою, не має власного космодрому, оскільки територія країни густо заселена. Єдиний вихід – навчитися запускати ракети над океаном прямо з літака, як це вже роблять американці. Правда, вони таким чином виводять у космос легкі ракети. В українських конструкторів – сміливіші плани. В літак Ан-124 планують помістити важку ракету вагою 60–70 т, і супутник вагою до 1 т. Літак зі швидкістю 800 км/годину підніметься на висоту 11–12 км. Там за допомогою парашутної системи ракета буде відокремлена, літак піде в сторону, на ракеті запустяться двигуни, після чого вона виведе в космос важкий вантаж», – сказав С. Конюхов.

Не виключив головний конструктор КБ «Південне» участі України і в міжпланетних дослідженнях. «Можливо, Україна візьме участь у програмах місячних досліджень. Одна з перших космічних розробок КБ «Південне» – модуль для посадки І злету з Місяця. Його робили для носія Н-1 Сергія Корольова. Але всі чотири пуски цієї ракети закінчилися невдало, і «місячну гонку» виграли американці. Недавно ця історія отримала продовження: модулем зацікавилися японці та європейці.