Китайська ракета "Чжункэ Юхан Лі Цянь-Ер" успішно запустила космічний дослідний корабель

30 березня о 19:00 ракета-носій «Ліаньцзянь-2» (місія «Лі-і»), міжнародний вантажний номер «Міжнародний центр текстильної промисловості й економіки Східного вітру» у зоні інноваційних випробувань комерційної космонавтики «Dongfeng» успішно здійснила запуск, точно вивівши на заплановані орбіти супутники «Новий шлях 01» (Xinzhengcheng 01), «Новий шлях 02» (Xinzhengcheng 02) і супутник «Тяньші-01»; місія запуску завершилася повним успіхом.

Серед них супутник «Новий шлях 02» є космічним випробувальним кораблем, має спроможність до польоту на орбіті протягом 3 років, повна вага всього апарата становить 4.2 тонни, використано односекційну інтегровану компонувальну схему.

Перше пускове випробування ракети-носія «Ліаньцзянь-2»

Ця місія є першим польотом ракети-носія «Ліаньцзянь-2», а також 12-м запуском у серії ракет-носіїв «Ліаньцзянь». Це означає досягнення нових висот у сімействі «Ліаньцзянь» за показниками великої вантажопідйомності, низької вартості та високої частоти запусків.

«Ліаньцзянь-2» — це перша в Китаї ракета-носій у конфігурації «універсального основного прискорювача» (Common Booster Core, CBC). Діаметр універсального «ядра» — 3.35 м; у стані першого польоту діаметр обтічника — 4.2 м; загальна довжина — 53 м; злітна маса — 625 тонн; злітна тяга — 753 тонни; вантажопідйомність на сонячно-синхронній орбіті висотою 500 км — 8 тонн; вантажопідйомність на навколоземній орбіті висотою 200 км — 12 тонн. Ракета має переваги великої вантажопідйомності та високої притаманної надійності, сильної здатності до виготовлення, простоти й зручності експлуатації, потужних можливостей для розширення та багаторазового використання тощо.

Як головна ракета-носій для майбутнього масштабного угруповання супутників і низьковартісних вантажних місій у Китаї, «Ліаньцзянь-2» задовольняє потреби в запуску та глибококосмічних дослідженнях для сузір’їв супутників зв’язку на низьких орбітах, низьковартісних вантажних місій для космічних станцій, супутників на середніх і високих орбітах тощо. Серія багаторазових ракет, яку самостійно розробляє CASC Uspace, уперше застосує інноваційне групове (пучкове) повернення: шляхом інтегрованого зв’язування зменшується кількість складних механізмів розділення та інтерфейсів, потрібних для традиційних ракет, і таким чином знижується загальна складність конструкції. Це відкриває новий шлях для суттєвого зниження вартості запуску та спрямоване на те, щоб надавати глобальним користувачам більш різноманітні й ефективні варіанти послуг із запуску.

«Універсальна зручна система запуску» забезпечує потужну підтримку для майбутньої реалізації високої щільності запусків ракетою-носієм «Ліаньцзянь-2». Спираючись на перший у країні комплексний цех, збудований CASC Uspace, де одночасно використовуються спільні виробничі потужності для твердопаливних і рідинних ракет та застосовується можливість «супутник-ракета» (і для ракети, і для супутника), реалізовано ефективний режим «вийшов з заводу — одразу запускай». Це значно скорочує загальний цикл збирання та підготовки до запуску ракети та дає змогу задовольняти багатовимірні потреби в запусках для різних орбіт і комбінацій корисного навантаження.

Як повідомив репортер, супутник «Новий шлях 02» (космічний випробувальний корабель «Байсянь-хао», скорочено — «випробувальний корабель») розроблено самостійно Інститутом інновацій у малих супутниках Китайської академії наук. Він має спроможність до польоту на орбіті протягом 3 років, повна вага всього апарата становить 4.2 тонни, використано односекційну інтегровану компонувальну схему. Випробувальний корабель застосовує нові технології та нові виробничі процеси для герметичних секцій, двигунно-рульової системи, лазерної IMU тощо, а також виконує проєктування для автономного зближення космічних апаратів із великою інерційною масою, проєктування здатності до тривалого перебування на орбіті, розподіленого комплексного «суднового» забезпечення, проєктування енергетичної системи із централізованим електроживленням і розширюваною ємністю та планування місій космічної науки. Такі проєкти можуть знижувати витрати на розробку за умови забезпечення надійності системи.

А супутник «Новий шлях 01» розробляє під головним керівництвом ТОВ «Cкo Satélite Technology Group Co., Ltd.». Як «мініатюрна космічна лабораторія», він проводитиме кілька орбітальних випробувань і демонстрацій підтвердження застосування на базі випробувальних модулів із комерційно готових комплектуючих (COTS). Цей супутник має інтелектуальний космічний модуль з ілюмінаторами; у самому модулі та назовні встановлено багатокутні камери дистанційного зондування; у модулі є пристрої відображення та освітлення, мінівантажний відсік, а також рухомі механізми для захоплення вантажів і предметів тощо.

Система транспортування вантажів «небо-земля» робить ключовий крок до комерціалізації

Заступник головного керівника «Ліаньцзянь-2» Ян Хаолян заявив, що перший запуск ракети-носія «Ліаньцзянь-2» одразу служить державним ключовим великим космічним проєктам — це важливий сигнал у процесі створення нової системи транспортування вантажів «небо-земля» в Китаї. Це означає, що при плануванні можливостей транспортування космічних вантажів Китай більше не обмежується лише одним типом і одним маршрутом, а починає формувати системну структуру, яка спирається на спільну роботу різних типів транспортних засобів, взаємно їх дублює та дозволяє гнучко ними керувати. Така системна спроможність має базове значення для забезпечення тривалої стабільної роботи космічної станції, а також для підвищення безпеки й надійності транспортування вантажів.

Цю місію розглядають як ключовий крок до комерціалізації системи транспортування вантажів «небо-земля» в Китаї. Ян Хаолян зазначив, що комерційні ракети — це не лише обслуговування потреб комерційного ринку, а й майбутній потенціал брати участь у державних ключових космічних місіях на основі інженерних стандартів, сприяючи розвитку послуг із запуску у напрямі більш ринковому, професійному та масштабованому. Державні завдання, які вводять нових учасників через ринкові механізми, допоможуть, за умови забезпечення безпеки та надійності, безперервно оптимізувати витрати, підвищувати ефективність і досліджувати формування нового типу моделі транспортування «небо-земля», де «державні потреби стимулюють, а комерційні можливості підтримують».

Розробка та верифікація технології повернення ракет

Упродовж останніх років CASC Uspace, орієнтуючись на ринкові потреби, створює матрицю продуктів із ракет-носіїв серії «Ліаньцзянь». Вантажопідйомність ракети-носія «Ліаньцзянь-1» на сонячно-синхронній орбіті висотою 500 км становить 1.5 тонни — вона сфокусована на масових запусках малих супутників; вантажопідйомність ракети-носія «Ліаньцзянь-2» на сонячно-синхронній орбіті висотою 500 км становить 8 тонн, що має підтримувати швидке розгортання сузір’я інтернету на низьких орбітах у Китаї.

Щоб досягти цілі зниження витрат, ракети-носії серії «Ліаньцзянь» за новою концепцією застосовують двопохідний підхід із «проектування від джерела + масове виробництво» для здешевлення. Спираючись на логіку автоматизованих виробничих ліній автомобілів та модульну розробку, ракета-носій «Ліаньцзянь-2» може забезпечити виробничу спроможність до 20 запусків на рік.

Технологія повернення ракет — ключовий шлях для зниження вартості запуску. Ян Хаолян зазначив, що головні складні моменти цієї технології включають необхідність безперервно долати труднощі аеродинамічного теплового захисту в умовах великого повітряного простору та широкого діапазону швидкостей, здійснювати онлайн-наведення в реальному часі за нелінійними обмеженнями, проводити глибоке дроселювання та багаторазові запуски рідинного двигуна тощо.

CASC Uspace планує здійснити попередню верифікацію технології повернення за допомогою літальних апаратів серії «Лі Хун», накопичити дані про повернення та знизити ризики розробки, після чого перенести технологію повернення на середні й великі ракети-носії, застосовуючи рішення з універсальним «косоподібним зв’язуванням» модулів і груповим (пучковим) поверненням, щоб досягти цілі повернення на рівні ракет із потужною вантажопідйомністю, що виводяться на орбіту. Компанія вже повністю верифікувала під час першого польоту «Лі Хун-1» ключові технології, зокрема гальмування під час повторного входу в атмосферу та точне керування точками приземлення елементів ракети, і планує цього року провести випробування з поверненням «Лі Хун-2» у масштабі кілометрової сотні.

Заступник генерального конструктора «Ліаньцзянь-2» Лянь Цзе розповів, що у подальшому ракета-носій «Ліаньцзянь-2» буде оснащена двигуном для багаторазового використання «Лі Цзін-2», розробленим компанією самостійно. На першому ступені «Ліаньцзянь-2» буде додано два прискорювачі, і таким чином утвориться важка ракета-носій «Ліаньцзянь-2». Обидва типи ракет інноваційно застосовують рішення для групового (пучкового) повернення з універсальним «ядром»-зв’язуванням. Вони мають технічні переваги, зокрема кращу аеродинамічну керованість, нижчі удари під час посадки, сильнішу спроможність до енергетичного резервування та менші втрати вантажопідйомності.

Лянь Цзе зазначив, що для розгортання сузір’їв у масштабі «зрілі комбінації модулів» мають умови для реалізації масштабованого виробництва за короткі цикли: вони швидко формують тягу під час зльоту на рівні тисяч тонн. Це відповідає можливостям існуючої системи аерокосмічної промисловості та водночас ефективно закриває «прогалину» великої вантажопідйомності. Конструкція, за якої всі модулі, зв’язані в багатьох екземплярах на першому ступені, підлягають поверненню, робить частку повернення у всій ракеті вищою; застосовуване для повернення обладнання додатково спрощується, а витрати на запуск усієї ракети розподіляються ефективніше.

（Джерело: Shanghai Securities News）