«Синяя стрела» не подвела

12 июля 2023 г. в 09:00:05.511 пекинского времени (01:00:06 UTC) со стартового комплекса на площадке 96 Центра космических запусков Цзюцюань был осуществлен второй пуск коммерческой жидкостной ракеты «Чжуцюэ-2» (ZQ-2 №Y2). Через 764 секунды после старта вторая ступень носителя с неотделяемым макетом полезного груза вышла на солнечно-синхронную орбиту с параметрами:

• наклонение – 97.28°;
• минимальная высота – 431.3 км;
• максимальная высота – 463.0 км;
• период обращения – 93.53 мин.

В каталоге Космического командования США ступень получила номер 57319 и международное обозначение 2023-097A.

Ракета «Чжуцюэ-2» (朱雀二号, Zhuque 2, ZQ-2) стала первым в мире носителем с двигателями на кислородно-метановой топливной паре, достигшим орбиты, хотя и со второй попытки. Первый пуск состоялся 14 декабря 2022 г. (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/85350/) и проходил успешно вплоть до момента выключения маршевого двигателя TQ-12 второй ступени. После этого должен был остаться в работе четырехсопловой рулевой двигатель TQ-11, однако он выключился одновременно с маршевым. Как следствие, орбитальная скорость не была достигнута.

Вслед за китайской ракетой на старт «метановой гонки» вышли разработчики более легкого американского коммерческого носителя Terran 1. Первая попытка орбитального пуска была предпринята в ночь с 22 на 23 марта 2023 г. и закончилась аварией, так как после разделения ступеней не включился двигатель второй ступени.

Наконец, 20 апреля 2023 г. состоялся первый старт кислородно-метанового носителя сверхтяжелого класса – системы Superheavy/Starship американской компании SpaceX. За отказом части двигателей первой ступени последовала утрата управляемости, и в итоге аварийная ракета была подорвана.

Таким образом, первый «подход к снаряду» не получился у всех трех лидеров «метановой гонки». Нельзя не отметить, однако, что Пекинская космическая научно-техническая компания «Ланьцзянь» («Синяя стрела»; кит. 北京蓝箭空间科技有限公司, произносится бэйцзин ланьцзянь кунцзянь кэцзи юсянь гунсы, англ. Beijing Blue Arrow Space Technology Co. Ltd., торговая марка Landspace) была ближе всех к успеху.

Уже 18 марта китайская компания отчиталась о результатах анализа причин аварии. Выяснилось, что в момент выключения маршевого ЖРД второй ступени на рулевом ЖРД вскрылся корпус насоса низкого давления окислителя в месте подвода жидкого кислорода. Наземные испытания показали, что его прочность была недостаточной в сравнении с реальными нагрузками в полете. Во всех аналогичных местах на двигателе второй ракеты были сделаны усиления, что позволило допустить ее к пуску.

31 марта фирма сообщила, что изготовление носителя за номером Y2 закончено, а 4 мая караван из двух тягачей со ступенями ракеты отбыл из Хучжоу в направлении Цзюцюаня. 12 мая ракета прибыла в МИК компании Landspace на 96-й площадке. Пуск предполагалось провести во второй половине июня, однако в ходе испытаний на стартовом комплексе не прошел отстрел коммуникаций второй ступени, так что носитель сняли со старта для доработки. Новая дата старта 12 июля была названа 30 июня и подтверждена 7 июля уведомлением о закрытии района падения первой ступени.

6 июля ракету вновь вывезли на старт. За отсутствием отделяемого КА дата и момент пуска были, в общем-то, безразличны; тем не менее неожиданным оказался сдвиг с 14:00 на 09:00 пекинского времени, зафиксированный новым уведомлением от 11 июля.

Старт состоялся в указанное время без новых переносов и задержек и стал 500-м успешным пусков в истории китайской космической программы. От полигона Цзюцюань им руководила Фан Цзюань (方娟), в чью сферу ответственности как «нулевого» командующего входят коммерческие носители ZQ-2 и LJ-1.

Название «Чжуцюэ-2» дано в память легендарной красной птицы, покровителя юга и созвездий южного сектора неба. Стилизированное изображение птицы Чжуцюэ является главным элементом ее внешнего оформления. Все двигатели ракеты получили наименование «Тяньцюэ» (天鹊, Tianque), что в поэтическом варианте перевода означает «небесное счастье».

Ракета ZQ-2 может быть кратко описана как «CZ-2D с метановыми двигателями». С шанхайским носителем, выпускаемым по госзаказу, ее роднит диаметр ступеней 3.35 м и стартовая масса – 219 т против 251 т у условного прототипа; высота носителя составляет 49.5 м. Четыре двигателя первой ступени TQ-12 тягой по 67 тс с удельным импульсом 284.5 сек на уровне моря образуют двигательную установку TQ-13. Управление полетом реализуется качанием их на ±8° в двух плоскостях. Двигательная установка второй ступени TQ-16 имеет в своем составе неподвижно установленный TQ-12 в вакуумной версии с тягой 80 тс и рулевой двигатель TQ-11 с общей тягой четырех сопел 8.2 тс и удельным импульсом 333 сек. Полезный груз находится под обтекателем диаметром 3.35 м и высотой 8.237 м. Заявленная грузоподъемность – 4000 кг на низкую околоземную орбиту, 1800 кг на солнечно-синхронную орбиту высотой 500 км.

Производственная база компании находится в Зоне экономического и технологического развития в г. Хучжоу (провинция Чжэцзян). По словам главного исполнительного директора фирмы «Ланьцзянь» Чжана Чанъу (张昌武), для летных испытаний ZQ-2 изготавливалось три ракеты с номерами от Y1 до Y3. Первая погибла, имея на борту три КА суммарной массой 40 кг, и вторая была запущена с «болванкой». Поскольку она достигла орбиты, третья все-таки может быть использована в коммерческих целях. Кроме того, во второй половине текущего года предполагается проверить возможность повторного использования кислородно-метанового двигателя семейства «Тяньцюэ».

Как мы уже сообщали, модернизация ZQ-2 началась еще до первого пуска и включает, в частности, замену сложной ДУ второй ступени одним качающимся двигателем TQ-15A тягой 85.2 тс и модернизацию двигателей первой ступени до версии TQ-12A с увеличением тяги на 9% и удельного импульса на 4 сек. Сообщается, что новый вариант носителя будет иметь более высокую грузоподъемность – до 4000 кг на солнечно-синхронную орбиту. Верится, скажем прямо, с трудом, если только одновременно не будет добавлена третья ступень.

Автор: Liss