Китайский морской монстр и крошки «Юньяо»

11 января 2024 г. в 13:30 пекинского времени (05:30 UTC) с морского стартового комплекса Центра космических запусков Тайюань в районе порта Хайянь провинции Шаньдун был осуществлен первый пуск коммерческой РН «Иньли-1» (YL-1 №Y1). Ракета отработала успешно и вывела на орбиту три микроспутника «Юньяо-1» для определения метеорологических параметров путем радиопросвечивания земной атмосферы. Трехтонный неотделяемый весовой макет перспективного коммерческого грузового корабля остался на верхней ступени.

По итогам пуска в американский космический каталог было внесено четыре объекта; их номера, международные обозначения и соответствующие начальные параметры орбит приведены в таблице.

Данные на объекты, запущенные 11.01.2024

Наименование	Номер	Межд. обозн.	Параметры орбиты
			i	Hp, км	Ha, км	P, мин
Юньяо-1 №18	58758	2024-009A	49.99°	478.8	498.3	94.38
Юньяо-1 №19	58759	2024-009B	49.98°	479.4	497.8	94.38
Юньяо-1 №20	58760	2024-009C	49.99°	478.9	497.8	94.37
3-я ступень РН	58761	2024-009D	49.85°	275.1	497.6	92.28

Носитель «Иньли-1» создан Шаньдунской космической научно-технической компанией «Дунфан» (кит. 东方空间(山东)科技有限公司, дунфан кунцзянь (шаньдун) кэцзи юсянь гунсы, англ. Oriental Space (Shandong) Technology Co. Ltd., торговая марка OrienSpace) с использованием твердотопливных двигателей Четвертой академии Китайской корпорации космической науки и техники CASC, и это одна из самых необычных ракет в истории человечества.

Необычным является уже само ее название 引力一号 (Иньли-1, Yinli 1), поскольку в переводе это означает «гравитация». Назвать носитель именем той самой силы, которую он должен преодолевать – это очень по-китайски. Далее, это твердотопливный носитель с твердотопливными же ускорителями, какого еще не делал никто и никогда – стандартом в мировом ракетостроении являются твердотопливные ускорители при жидкостном центральном блоке. Наконец, это самая тяжелая твердотопливная ракета всех времен и народов – ее стартовая масса 405 т, а стартовая тяга свыше 600 тс. Конечно, американский Ares I-X был вдвое тяжелее, но он использовался всего один раз в суборбитальном варианте, без второй ступени, к тому же жидкостной по проекту.

Главным конструктором РН «Иньли-1» и одновременно административным руководителем работ (командующим) является Бу Сянвэй (布向伟). Изделие выполнено по трех-с-половиной-ступенчатой схеме. И центральный блок, и четыре ускорителя имеют диаметр 2.65 м, так что отношение высоты носителя (около 31 м) к максимальному поперечному диаметру является очень низким; попросту говоря, ракета очень «толстая» – примерно как советская МБР Р-7, только еще с огромной «головой». Наблюдатели отмечают поразительное сходство «Иньли-1» с виртуальными носителями, «собираемыми» в популярной компьютерной программе Kerbal Space Program.

Четыре боковых блока носителя длиной более 10 м и тягой по 155 тс было бы корректнее назвать первой ступенью, так как РДТТ на центральном блоке запускается уже в полете. Официально, однако, они числятся стартовыми ускорителями, а центральный блок состоит из трех твердотопливных ступеней. Третья (доводочная) ступень вместе с полезным грузом защищена головным обтекателем диаметром 4.2 м и длиной 9.345 м. Система реактивного управления РН имеет в своем составе 12 ЖРД тягой по 700 Н и 4 ЖРД по 50 Н.

Для «Иньли-1» заявлена грузоподъемность 6500 кг  на низкую околоземную орбиту и 4200 (3700) кг на типовую солнечно-синхронную орбиту высотой 500 (700) км. Это больше, чем может доставить на ССО российский «Союз-2», а среди китайских ракет с нею может соперничать лишь CZ-3B и новые CZ-7 и CZ-5. Носитель может использоваться для групповых запусков до 30 КА 100-килограммового класса.

«Иньли-1» базируется в Восточном космическом порту в г. Хайян. Производственно-испытательный центр компании OrienSpace способен выпускать до 20 носителей в год. Готовые блоки перевозятся в расположенный в 5 км южнее монтажно-испытательный корпус, где выполняется окончательная сборка носителя в вертикальном положении на мобильной стартовой платформе и установка головной части с полезным грузом.

Затем готовое изделие перевозится двумя тягачами на борт судна, стоящего у причала в 500 метрах от МИКа, причем в зачехленном виде; надувной чехол на базе шелкового полотна легко сбивается набок ветром, придавая ракете асимметричный и, прямо скажем, непрезентабельный вид. Соответствующие снимки были опубликованы еще во время «генеральной репетиции» стартовых операций, которая проходила в середине декабря 2023 г., но и перед реальным стартом ракета выглядела точно так же.

Такое серьезное изделие невозможно пускать как легкий носитель класса CZ-11 – с приспособленной баржи, на которую закатывают транспортно-пусковую установку с ракетой. Под пуски «Иньли-1» спроектировано и оборудовано специализированное судно «Дунфан хантянь ган» (东方航天港), одноименное с Восточным космическим портом. Его водоизмещение 22000 тонн, длина 162.5 м, ширина 40 м.

Судно выходит в район пуска, который в первый раз был выбран практически «у причала», в точке с приблизительными координатами 36°38’с.ш., 121°12’в.д. Старт представляет собой феерическое зрелище, особенно если учесть разлет довольно крупных фрагментов неизвестного происхождения на сотни метров от стартовой платформы. Впрочем, на выполнение полетного задания эти мелочи не влияют.

Первая ракета YL-1 имела собственное имя «Хайлань чжицзя» (海澜之家), в связи с чем была украшена наклейкой с логотипом HLA.

В 2024 году намечено провести еще два пуска «Иньли-1», причем второй старт планируется с выведением на ССО высотой 500 км.

«Иньли-1» кратно превосходит легкие твердотопливные носители других китайских стартапов, но компания OrienSpace все равно ведет разработку более грузоподъемной жидкостной ракеты «Иньли-2». Для нее силами самой компании создается ЖРД «Юаньли-85» (原力-85) открытой схемы на кислородно-керосиновой топливной паре с тягой 70 тс на уровне моря и 85 тс в вакууме при удельном импульсе 278 и 325 сек соответственно, с пределами дросселирования по тяге от 50 до 110%. Забавно, что название ЖРД является китайским переводом термина «сила» из киноэпопеи «Звездные войны». Девять двигателей «Юаньли-85» устанавливается на первую ступень носителя, один на вторую. Производство двигателей планируется на строящемся предприятии в районе Лянси города Уси провинции Цзянсу на уровне 300 единиц в год, что соответствует 30 готовым ракетам. Заявлено, однако, что подобно американской ракете Falcon 9, она будет иметь спасаемую и повторно используемую первую ступень.

В двухступенчатой версии «Иньли-2» со стартовой массой 511 т будет способна доставить на низкую орбиту до 15.5 т полезного груза. Первый старт этого носителя в одноразовом варианте планируется на конец 2025 года с коммерческого стартового комплекса на острове Хайнань. Контракт на строительство там технического комплекса для предстартовой подготовки и послеполетного обслуживания был подписан 26 ноября 2023 г.

Более тяжелый вариант «Иньли-2» включает четыре твердотопливных ускорителя от «Иньли-1». По проекту носитель имеет 927 т стартовой массы при тяге 1420 тс и выводит до 25.6 т на низкую орбиту, до 19.1 т на ССО высотой 500 км и до 7.7 т на геопереходную орбиту.

Трехблочный вариант «Иньли-2», аналогичный американскому Falcon Heavy, не предполагается использовать ранее 2030 года.

Полезным грузом первой «Иньли-1» стали три микроспутника «Юаньяо-1» (云遥一号, Yuanyao 1) с номерами от 18 до 20. Аппараты произведены Спутниковой технической акционерной компанией «Чангуан» в Чанчуне по заказу Тяньцзиньской космической научно-технической компанией «Юньяо», которая создает коммерческую группировку зондирования земной атмосферы и ионосферы с целью определения метеорологических и геофизических параметров.

Основной полезной нагрузкой КА является аппаратура GNSS для зондирования атмосферы и ионосферы Земли за счет приема претерпевших искажение сигналов КА космических навигационных систем. Дополнительно установлена длинноволновая инфракрасная камера, которая отслеживает тепловое излучение океана, суши и атмосферы, получает радиометрическую информацию о морских целях и инфракрасный «портрет» в соответствии с построенными моделями атмосферы, суши и моря.

Создание такой аппаратуры и обработка полученной информации является основным профилем работы компании «Юньяо», созданной в 2019 году. Первый экспериментальный модуль GNSS был запущен уже 15 января 2020 г. на борту КА «Цзилинь-1 куаньфу-01A» чанчуньской разработки. Вскоре после этого, 8 мая 2020 г., «Чангуан» и «Юньяо» заключили соглашение о создании и запуске в течение двух ближайших лет 23 блоков зондирования атмосферы и ионосферы, о распространении получаемых с них глобальных метеоданных и о продвижении технологий зондирования атмосферы и морской поверхности и обнаружения морских целей. Первый КА с такой аппаратурой, изготовленный в формате кубсата 12U (10x30x40 см), был запущен 7 декабря 2021 г. под названием «Тяньцзинь дасюэ-1» (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/82187.html). Первые серийные аппараты «Юньяо-1», созданные «Чангуаном» на платформе «Цзилинь-1 хунвай A» (吉林一号红外A), были запущены 10 августа 2022 г. (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/84323/). Нет оснований считать, что нынешние принципиально отличны от них, хотя и отнесены к третьей партии КА серийного производства.

Всего за четыре года было доставлено на орбиту 22 блока аппаратуры «Юньяо», в основном на спутниках разработки фирмы «Чангуан», а именно:

• 8 блоков GNSS, служивших основной или дополнительной полезной нагрузкой различных КА;
• 12 специализированных КА типа «Цзилинь-1 хунвай-A», оснащенных блоком GNSS и длинноволновой инфракрасной камерой;
• 2 блока GNSS-R на спутниках типа «Цзилинь-1 куаньфу-01», обеспечивающих прием не только прошедших сквозь атмосферу радиосигналов, но и отраженных от морской поверхности, с возможностью определения ее состояния и характеристик.

Официальное имя «Юньяо-1» получили только восемь КА с номерами от 04 до 08 (в августе 2022 г.) и от 18 до 20 (в январе 2024 г.).

Сообщается, что в 2024 г. компания «Юньяо» будет иметь на орбите 40 спутников, а в 2025 г. доведет численность своей группировки до 90 единиц.

Три КА, выпущенные в Чанчуне 21 декабря 2023 г. и выведенные на орбиту 11 января 2024 г., имеют дополнительные «спонсорские» имена:

• «Юньяо-1» №18 – «Ляньсинь инда-1» (联信盈达一号, Lianxin Yingda 1) в знак совместной работы с фирмой-партнером, являющейся техническим подразделением Китайско-Африканской инвестиционной компании;
• «Юньяо-1» №19 – «Санься яогань-1» (三峡遥感一号, Sanxia Yaogan 1) по имени Инновационного центра приложений дистанционного зондирования «Санься» («Три ущелья»);
• «Юньяо-1» №20 – «Ланфан кунцзянь-1» (廊坊空间一号, Langfang Kongjian 1) в честь одноименного города провинции Хэбэй между Пекином и Тяньцзинем, где расположен Центр вычислений в области искусственного интеллекта.

Название «Ляньсинь инда-1» использовано повторно, так как оно было ранее присвоено серийному спутнику ДЗЗ «Цзилинь-1 гаофэнь 04B», утраченному в аварийном запуске 21 сентября 2023 г.

Еще одно альтернативное наименование запущенных КА выглядит как 云遥一号15 三星. Сие должно означать, что три спутника запущены в 15-ю плоскость (!) системы «Юньяо-1». Кстати, все предыдущие аппараты выводились на ССО, а орбита с наклонением 50° использована для этого впервые.

Услуги по сопровождению запуска и обеспечению этапа орбитальных испытаний и ввода в эксплуатацию оказывает коммерческая компания «Хантянь юйсин».

Помимо тяньцзиньской фирмы, аналогичную по задачам группировку под названием «Тяньму-1» развертывает Китайская корпорация космической науки и промышленности CASIC (см. https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/203102/).

Возвращась к взаимоотношениям «Чангуана» и OrienSpace, отметим, что 17 апреля 2023 г. они подписали контракт на выполнение групповых запусков КА ДЗЗ типа «Цзилинь-1 гаофэнь 05» этапа массового производства. О количестве планируемых стартов информации нет.

Это был 578-й китайский космический пуск и 129-й в истории космодрома Тайюань, в том числе девятый с платформ морского базирования.

Автор: Liss