Китайская космическая ракета "Ли Цзянь-2" успешно запустила космический экспериментальный корабль

30 марта в 19:00 транспортная ракета «И Цзяочжоуго № 2» (Yijianhang Lijian-2) · международный фрахтовый суд «Гошуфан-доу» в зоне инновационных испытаний коммерческой космонавтики «Дунфэн» успешно выполнила запуск: спутники «新征程01» («Nовый маршрут 01»), «新征程02» («Новый маршрут 02») и «天视» «01» («Tianshi» 01) были точно выведены на заданные орбиты, а пусковая миссия завершилась с полной успешностью.

Среди них спутник «新征程02» — это космический испытательный корабль, рассчитанный на 3 года полёта на орбите; общая масса всего аппарата составляет 4,2 тонны, конструкция выполнена в виде одноотсечного интегрированного компоновочного решения.

Первый полёт ракеты-носителя «力箭二号»

Эта миссия — первый полёт ракеты-носителя «力箭二号», а также 12-й запуск ракет семейства «力箭»; это означает, что в семействе «力箭» снова достигнут новый максимум по большой грузоподъёмности, низкой стоимости и высокой частоте запусков.

«力箭二号» — это первая в Китае ракета-носитель конфигурации «универсальное ядро ускорителей» (Common Booster Core, CBC). Данный тип ракеты имеет универсальное базовое ядро диаметром 3,35 м; в первом полётном состоянии обтекатель — диаметром 4,2 м; общая длина — 53 м; взлётная масса — 625 тонн; взлётная тяга — 753 тонны; грузоподъёмность на солнечно-синхронную орбиту 500 км — 8 тонн; грузоподъёмность на околоземную орбиту 200 км — 12 тонн; обладает преимуществами большой грузоподъёмности и высокой собственной надёжности, высокой технологичности изготовления, простой и удобной эксплуатации, сильного потенциала расширения, а также повторного использования и др.

Как основная ракета-носитель для будущей крупномасштабной развёртки спутниковых созвездий и низкозатратных грузовых миссий в Китае, «力箭二号» удовлетворяет потребности в запусках и исследованиях глубокого космоса для развёртки созвездий спутников связи на низких орбитах, грузовой логистики для космических станций на низких орбитах, спутников на средних и высоких орбитах и т.д. Повторно используемая серия ракет, которую НИИКЭЮЙХАН (CAS Space) разрабатывает самостоятельно, будет использовать инновационный подход к групповому возвращению: за счёт интеграции и пакетной компоновки уменьшается число сложных механизмов разделения и интерфейсов, необходимых традиционным ракетам, тем самым снижая общую сложность конструкции; это открывает новый путь к существенному снижению стоимости запусков и стремится предоставить пользователям по всему миру более богатый и эффективный выбор услуг по запуску.

«Единая система удобного запуска» обеспечивает мощную поддержку для будущей реализации высокоплотного запуска ракетой-носителем «力箭二号»: опираясь на построенный НИИКЭЮЙХАН первый в стране комплексный цех, где используются совместно твердотопливные и жидкостные ракеты, а также звёздно-ракетные (спутниково-ракетные) унифицированные решения, реализован эффективный режим «выход с завода — сразу запуск»; это значительно сокращает общий цикл окончательной сборки ракеты и цикл измерений/проверок перед пуском, а также позволяет удовлетворять разнообразные потребности в запусках для разных орбит и сочетаний полезной нагрузки.

Как стало известно репортёрам, спутник «新征程02» (космический испытательный корабль «Байсян»; сокращённо — испытательный корабль) разработан НИИ инноваций микроспутников Китайской академии наук самостоятельно; он обладает возможностью 3 года полёта на орбите, общая масса всей ракеты — 4,2 тонны, и использует одноотсечную интегрированную конструкцию. Испытательный корабль применяет разработанные по новым технологиям и новым технологическим процессам герметизированные секции, двигательные системы, лазерные IMU и т.д., выполняя проектирование автономного сближения космического аппарата с большим моментом инерции, проектирование возможностей длительного пребывания на орбите, распределённое комплексное «корабельное» обеспечение (сервисная логистика), проектирование энергетической системы с централизованным электропитанием и расширяемой ёмкостью, а также планирование задач космических научных экспериментов; эти проектные решения позволяют снижать затраты на разработку при обеспечении надёжности системы.

А спутник «新征程01» разрабатывается «под ключ» группой компаний «CКЭВЭЙ СЭЮАНЬ КЭДЖИ» (CКЭВЭЙ Сателлиты Технолоджи Групп Co., Ltd.), и выступает в роли «мини-космической лаборатории»: он проведёт множество операций на орбите — орбитальные испытания и демонстрацию применения на основе различных испытательных установок из готовых коммерческих решений (COTS). Этот спутник имеет интеллектуальный космический отсек с иллюминаторами; внутри и снаружи отсек оснащён камерами многопозиционного дистанционного зондирования; внутри отсека также установлены устройства индикации и освещения, мини-грузовые ячейки и перемещаемые устройства для захвата предметов и т.п.

Китайская система перевозки грузов «небо-земля» делает ключевой шаг к коммерциализации

Заместитель главного руководителя по проекту «力箭二号» Ян Хаолян отметил, что первый полёт ракеты-носителя «力箭二号» сразу служит государственным крупным проектам в области космонавтики — это важный сигнал в строительстве в Китае новой системы перевозки грузов «небо-земля». Это означает, что Китай больше не ограничивает размещение возможностей по транспортировке космических грузов рамками единственной модели и единого маршрута, а начинает формировать системную структуру, в которой несколько типов транспортных средств совместно поддерживают задачи, взаимно подстраховывают друг друга и гибко распределяют ресурсы. Такая системная способность имеет базовое значение для обеспечения долгосрочной стабильной работы космической станции, а также для повышения безопасности и надёжности грузоперевозок.

Эта миссия рассматривается как ключевой шаг для того, чтобы система перевозки грузов «небо-земля» Китая перешла к коммерциализации. Ян Хаолян заявил, что «коммерческие ракеты» — это не только обслуживание потребностей коммерческого рынка, но и в будущем возможность принимать участие в крупных государственных космических миссиях по инженерным стандартам, продвигая услуги по запуску в более рыночном, профессиональном и масштабируемом направлении. Ввод новых участников через рыночные механизмы в государственных задачах помогает при обеспечении безопасности и надёжности продолжать оптимизировать стоимость и повышать эффективность, а также исследовать формирование новой модели перевозок «небо-земля» — «госзаказ тянет спрос, коммерческие возможности поддерживают реализацию».

Продвижение разработки и валидации технологий возврата ракет

В последние годы НИИКЭЮЙХАН ориентируется на рыночные потребности и создает продуктовую матрицу ракет-носителей серии «力箭». Грузоподъёмность ракеты-носителя «力箭一号» на солнечно-синхронную орбиту 500 км составляет 1,5 тонны — она сфокусирована на пакетных запусках малых спутников; грузоподъёмность ракеты-носителя «力箭二号» на солнечно-синхронную орбиту 500 км составляет 8 тонн, что поддержит быстрое развёртывание низкоорбитальной интернет-созвездия.

Чтобы достичь цели по низкой стоимости, все ракеты-носители серии «力箭» инновационно применяют двустороннюю схему снижения затрат «проектирование с истоков + серийное производство». Опираясь на логику автомобильных автоматизированных производственных линий и модульной разработки, ракета-носитель «力箭二号» может обеспечить производственную мощность 20 пусков в год.

Возвратная ракетная технология — ключевой путь к снижению стоимости запусков. Ян Хаолян отметил, что основные трудности в этой технологии включают необходимость непрерывно осваивать защиту от аэродинамического теплового воздействия в условиях больших воздушных областей и широкого диапазона скоростей, реализацию в онлайне наведения с учётом нелинейных ограничений, глубокую векторизацию тяги жидкостного двигателя и многократный запуск и т.п.

НИИКЭЮЙХАН планирует сначала верифицировать технологию возврата через летательные аппараты серии «力鸿», накопить данные о возврате и снизить риски разработки, а затем перенести технологию возврата на средние и крупногабаритные ракеты-носители, используя схему универсального штабелирования на уровне базовых ядер с групповым возвратом, чтобы достичь цели возврата ракет с большой грузоподъёмностью уровня вывода на орбиту. Компания уже полностью подтвердила ключевые технологии, выполнив первый полёт «力鸿一号»: торможение при входе в атмосферу и возврат, управление точками точного приземления корпуса ракеты и т.п., и планирует в этом году провести испытание возврата «力鸿二号» на уровне сотен километров.

Заместитель главного инженера по «力箭二号» Лянь Цзе представил, что в дальнейшем ракета-носитель «力箭二号» будет оснащаться собственной разработанной компанией многоразовой двигательной установкой «力擎二号». В первой ступени ракеты «力箭二号» добавятся два ускорителя, в результате чего будет сформирована тяжелая ракета «力箭二号». Обе модели ракет инновационно используют схему группового возврата на основе связки универсальных «базовых ядер»; технические преимущества включают более хорошую аэродинамическую управляемость, более низкие ударные нагрузки при посадке, более сильные возможности силовой резервности и меньшую потерю грузоподъёмности.

Лянь Цзе отметил, что для масштабного развёртывания созвездий зрелые комбинации модулей создают условия для достижения серийного производства в короткие сроки, позволяя быстро формировать стартовую тягу на уровне тысяч тонн; это соответствует возможностям существующей отраслевой системы в аэрокосмической промышленности и одновременно эффективно закрывает «узкое место» в части перевозки большой грузоподъёмности. Конструкция с возвратом всех связок модулей первой ступени повышает долю возврата в общей массе ракеты, а возвращаемое оборудование дополнительно упрощается, что делает процесс ещё более эффективным для снижения полной стоимости запуска всей ракеты.

（Источник: «Shanghai Securities News»）