Десять километров

11 сентября 2024 г. в 12:00 пекинского времени (04:00 UTC) со специализированной пусковой установки на площадке №96 Центра запусков спутников Цзюцюань компания «Ланьцзянь хантянь» выполнила второй пуск ракетного демонстратора в интересах программы создания многоразового носителя «Чжуцюэ-3».

Полет изделия VTVL-1 продолжался 200.7 сек. Через 113 сек после старта маршевый ЖРД был отключен. Демонстратор продолжил подъем по инерции, достигнув максимальной высоты 10.002 км, и использовал аэродинамические решетчатые рули и сопла на холодном газе для компенсации ветрового сноса со скоростью до 36 м/с. После примерно 40 секунд безмоторного полета на высоте 4.64 км при скорости, соответствующей числу M=0.8, было выполнено повторное включение двигателя, который замедлил падениие и обеспечил мягкое приземление на бетонной площадке в 3.2 км к юго-востоку от точки старта. Касание произошло на скорости 1.65 м/с с отклонением на 1.7 м от центра площадки, угол продольной оси к вертикали составил 0.3°. Все показатели, предусмотренные полетным заданием, были достигнуты.

Пекинская космическая научно-техническая компания «Ланьцзянь» («Синяя молния»; кит. 北京蓝箭空间科技有限公司, бэйцзин ланьцзянь кунцзянь кэцзи юсянь гунсы, англ. Beijing Blue Arrow Space Technology Co. Ltd., торговая марка LandSpace) использует демонстратор VTVL-1 для летной отработки системы автоматического приземления первой ступени перспективной ракеты-носителя «Чжуцюэ-3» (朱雀三号, Zhuque 3, ZQ-3).

Многоразовый носитель ZQ-3 по проекту имеет диаметр 4.5 м при высоте 76.6 м. Баковые отсеки ракеты выполнены из нержавеющей стали. Двигатели первой ступени (девять TQ-12B тягой по 100 тс на уровне моря) и второй ступени (один TQ-15B тягой 120 тс) работают на кислородно-метановой топливной паре. Стартовая масса изделия составляет 660 т. Первая ступень выполняет реактивную посадку на Землю и рассчитана на использование в течение 20 раз минимум. Грузоподъемность ракеты составляет 21.3 т в одноразовом и 18.3 т в спасаемом варианте. Полезный груз размещается под обтекателем диаметром 5.2 м. Основными клиентами ZQ-3 считаются владельцы тяжелых телекоммуникационных спутников и аппаратов для низкоорбитальных связных систем.

Демонстратор VTVL-1 представляет собой ракетную ступень диаметром 3.35 м, высотой 18.3 м и стартовой массой 68 т. Он также выполнен из нержавеющей стали и использует двигатель многократного включения TQ-12 тягой 73.5 тс на уровне моря и 80 тс в вакууме на кислородно-метановой топливной паре с диапазоном регулирования тяги 45–111%. Демонстратор имеет в верхней части четыре аэродинамических стабилизатора, а в нижней – трехстоечное посадочное шасси с амортизаторами. Система управления использует качание двигателя в двух плоскостях, реактивные сопла для управления ориентацией и аэродинамические стабилизаторы.

Первый полет VTVL-1 состоялся 19 января 2024 г. на той же 96-й площадке в Цзюцюане. Демонстратор стартовой массой 50.3 т стартовал в 16:00 пекинского времени, поднялся на работающем двигателе до высоты 350 м и завис в режиме дросселирования тяги, выполнил спуск и приземлился через 60 секунд после старта со скоростью 0.75 м/с с отклонением от расчетной точки на 2.4 м. Для второго полета использовался этот же экземпляр демонстратора, но с большей заправкой.

Новый полет VTVL-1 оценивается как важный прорыв в овладении технологиями носителей многократного использования и ключевой шаг к переходу в будущем к эксплуатации носителей, характеризуемых большой грузоподъемностью, высокой частотой пусков и низкими затратами на эксплуатацию.

Первый старт «Чжуцюэ-3» планируется в 2025 году; эта и две следующие ракеты будут использоваться в одноразовом варианте. Первое спасение первой ступени ракеты намечено на 2026 год.

Стоит напомнить, что пионером в области реактивной посадки первой ступени является американская компания SpaceX, впервые осуществившая ее 22 декабря 2015 г. с восьмой попытки. Фирма Илона Маска также использовала для предварительной отработки двигателей и системы управления летные демонстраторы двух типов, причем второй из них, F9R Dev1, по открытой информации не поднимался выше 1 км. От первой посадки комплектного демонстратора с аэродинамическими органами управления 17 июня 2014 г. и до приземления реальной ступени прошло полтора года, так что заявленный китайской компанией график выглядит вполне реальным, а с учетом уже осуществленного спуска с 10-километровой высоты – даже консервативным.

Заметим также, что в Китае параллельно разрабатывается сразу несколько систем, подобные многоразовому носителю Falcon 9 компании SpaceX.

Автор: Liss