07.12.2020

Нецелевое использование ракеты CZ-3B

6 декабря 2020 г. в 11:58:14.250 по пекинскому времени (03:58:14 UTC) со стартового комплекса №3 Центра космических запусков Сичан был произведен пуск РН «Чанчжэн-3B» в варианте модернизации G5 (CZ-3B G5 №Y70) с китайским аппаратом дистанционного зондирования Земли «Гаофэнь-14» (高分十四号卫星), который был успешно выведен на солнечно-синхронную орбиту с параметрами:

·         наклонение – 97.36°;

·         минимальная высота – 481.2 км;

·         максимальная высота – 495.7 км;

·         период обращения – 94.38 мин;

·         местное время прохождения нисходящего узла – 10:30.

В каталоге Космического командования США спутник получил номер 47231 и международное обозначение 2020-092A.

Да, такого в истории китайской космической программы еще не было. Четверть века носитель CZ-3B доставлял космические аппараты на геопереходные и им подобные орбиты с высокими энергетическими затратами, но ни разу для выхода на низкую орбиту не использовался ни он, ни его «братья» CZ-3A и CZ-3C. За 36 лет практической работы космодром Сичан всего дважды отправлял спутники на приполярные орбиты – и оба раза в 2004 году, причем со стартом на север, в сторону российской границы. На этот раз CZ-3B, аккуратно развернувшись после старта по каналу крена, пошла в юго-юго-западном направлении.

Запуск КА "Гаофэнь-14" 6 декабря 2020 г.

Выведение было непрерывным, с однократным включением третьей ступени и без баллистической паузы. И хотя циклограмма его не была опубликована и лишь случайно попала в виде графика скорости и высоты в кадр военного телеканала КНР, восстановить ее несложно. На 141-й секунде отделились четыре жидкостных ускорителя, на 159-й – первая ступень, на 344-й – вторая. После этого включилась третья ступень, и два ее двигателя YF-75, работающие на кислородно-водородном топливе, проработали не более 450 секунд. Таким образом, выведение завершилось не позднее 800-й секунды; третья ступень после пассивации и слива остатков компонентов была найдена на орбите высотой 393x526 км.

Графики высоты и скорости видны на экране оператора центра управления

CZ-3B в варианте модернизации G5 имеет стартовую массу 456 т при высоте 58 м. Она оснащается головным обтекателем диаметром 4200 мм, длина которого на 900 мм больше стандартной. Бортовое программное обеспечение переработано примерно на 30% с учетом новых требований к траекториям полета и необходимой оптимизации.

Хотя сам факт разработки версии носителя CZ-3B для солнечно-синхронной орбиты был официально предан гласности еще в июле 2016 г., одно дело – прочитать об этом как о неопределенном будущем, и совсем другое – столкнуться на практике. Ведь если для запуска «Гаофэня-14» потребовался столь грузоподъемный носитель, значит, другим он был не под силу!

До сих пор самые тяжелые китайские аппараты доставлялись на ССО ракетой CZ-4C, которая с двумя включениями третьей ступени вытаскивала на орбиту высотой 500 км около 3300 кг полезного груза. Таким образом, масса GF-14 заведомо превышает эту величину.

С другой стороны, созданный для пилотируемой программы двухступенчатый носитель CZ-2F «вытаскивает» на низкую орбиту высотой 200x350 км до 8400-8500 кг. Казалось бы, неужели он не может доставить сходный по массе груз и на 500-километровую орбиту? К сожалению, нет: при двух ступенях и непрерывном выведении доставляемая масса очень быстро падает с высотой. Кроме того, CZ-2F очень дорога в силу очень высоких требований к надежности и вне пределов пилотируемой программы почти не используется.

Часто пишут, что CZ-3B – это фактически та же CZ-2F, но с дополнительной третьей ступенью. Это неверно: на CZ-2F вторая ступень работает чуть более 300 секунд против 185 секунд на CZ-3B, то есть она намного длиннее и благодаря этому вмещает на 62% больше топлива. Поэтому сравнивать их бессмысленно.

Официальная грузоподъемность CZ-3B на ССО высотой 500 км приводилась в руководстве пользователя за 2011 год и с тех пор надежно забыта. Она составляла около 6900 кг и могла несколько увеличиться в ходе модернизации носителей этого семейства.

Трасса выведения с районами падения 1-й и 2-й ступени

Однако и здесь притаилась проблема: судя по положению районов падения первой и второй ступени в провинции Юньнань и в Андаманском море, закрывавшихся перед пуском для авиации, вплоть до окончания работы второй ступени ракета следовала по трассе, соответствующей наклонению 105°, и лишь на этапе работы третьей ступени развернулась на наклонение 97.4°. Разумеется, такой маневр «съел» немалую долю потенциальной грузоподъемности.

Таким образом, масса КА «Гаофэнь-14» превышает 3300 кг и существенно меньше 6900 кг. Согласно неофициальной информации, она близка к 4500 кг.

Что же известно о полезной нагрузке?

Из официальных сообщений о запуске удалось выудить довольно скудную информацию. Аппарат спроектирован и изготовлен Генеральным департаментом спутников ДЗЗ Китайской исследовательской академии космической техники CAST и является составной частью комплексной системы дистанционного зондирования Земли с высоким разрешением CHEOS (China High Resolution Earth Observation System). Спутник может «эффективно получать высокоточные стереоснимки в глобальном масштабе, позволяющие составлять подробные цифровые топографические карты и цифровые модели рельефа, а также цифровые фотокарты» и будет использоваться «для предоставления фундаментальной географической информации, необходимой для построения "Пояса и пути"».

Вот и все: какие-либо официальные числовые данные отсутствуют. Впрочем, есть компьютерная анимация, на которой представлен вертикально ориентированный аппарат в форме восьмиугольной призмы с двумя трехсекционными солнечными батареями и с двигательной установкой в торцевой части, включающей четыре сферических бака и четыре ЖРД. Есть также фотография его при закрытии обтекателя, где видно, что спутник с трудом умещается под ним «в ширину».

КА "Гаофэнь-14" под обтекателем

Итак, это картограф, аппарат с умеренным пространственным разрешением, но с очень высокими требованиями по привязке снимков и отсутствию искажений. Картограф, превышающий по массе самые тяжелые китайские спутники видовой разведки!

Интересно отметить, что запуск был анонсирован разработчиком еще 11 октября в репортаже о подготовке на предприятиях и космодромах страны спутников «Гаофэнь-13» и «Гаофэнь-14», а также экспериментальных аппаратов XJY-7 и XJY-6 №02, которые еще не запущены. На момент публикации «Гаофэнь-14» находился в Пекине на финальном этапе заводских испытаний под руководством Чжан Сяофэна (张晓峰). В Сети немедленно нашлись несколько его публикаций по тематике радиолокационных спутников с синтезированием антенной решетки. Основанные на них спекуляции о характере нового КА оказались ошибочными.

А в первых числах ноября внимание экспертов привлекло пространное интервью, которое дал журналу «Геодезия и картография в Китае» (中国测绘) академик Китайской АН и Китайской инженерной академии Ли Дэжэнь (李德仁), светило общенационального масштаба в области фотограмметрии, дистанционного зондирования и интеграции средств наблюдения Земли.

Во-первых, он подтвердил общеизвестную, но не проговоренную истину: так называемая система CHEOS состоит из гражданской и военной подсистем и включает в общей сложности 14 проектов оптического и радиолокационного наблюдения с номерами от 1 до 7 в гражданской сфере и от 8 до 14 в военной. (Реальное количеству спутников больше, так как часть проектов за 15 лет реализации программы успели тиражировать.)

Пространственное разрешение китайских низкоорбитальных оптических средств достигло 0.1 м (у спутника GF-11 на эллиптической орбите, что соответствует уровню американского Keyhole), а радиолокационных – 0.5 м (и 0.42 м у мультимодального спутника GF-DM). Геостационарные аппараты «Гаофэнь-4» и «Гаофэнь-13» имеют разрешение 50 и 15 м соответственно.

Наконец, в рамках CHEOS созданы два проекта картографических аппаратов – гражданский «Гаофэнь-7» с пространственным разрешением 0.7 м и военный «Гаофэнь-14», причем последний «на этапе планирования был белорусским». Каких-либо разъяснений по этому поводу не последовало, но солидарное экспертное мнение склоняется к тому, что Белоруссия поставила для этого КА специализированную оптическую систему с длиннофокусным объективом-рефрактором.

Пока шумели споры о назначении нового КА, 14 октября «Гаофэнь-14» доставили из Пекина в Сичан на российском самолете Ан-124 компании «Волга–Днепр». В третьей декаде ноября провели сборку носителя на старте. Пуск, первоначально планировавшийся на 5 декабря, сдвинулся всего на сутки.

Старт 6 декабря оказался последним в 2020 году и в 13-й пятилетке для ракеты CZ-3B. Запланированный на конец декабря запуск телекоммуникационного аппарата «Тяньтун-1» №03 перенесен на следующий год из-за отсутствия средства доставки на космодром: после выката Ан-124 с полосы в Новосибирске 13 ноября эксплуатация этого типа приостановлена!

Автор: Liss

Поделиться в соц. сетях
987