08.12.2022

Сезон новых ракет. Изделие первое: KZ-11

7 декабря 2022 г. в 09:15 пекинского времени (01:15 UTC) с площадки космодрома Цзюцюань был произведен второй пуск твердотопливного носителя «Куайчжоу-11» (KZ-11 №Y2), в результате которого один спутник был успешно доставлен на солнечно-синхронную орбиту с параметрами:

  • наклонение – 98.35°;
  • минимальная высота – 737.5 км;
  • максимальная высота – 749.9 км;
  • период обращения – 99.69 мин;
  • местное время в нисходящем узле орбиты – 07:31.

Пуск РН CZ-11 Y2

Информации о спутнике, что называется, кот наплакал, так что начнем с нее. У аппарата необычное китайско-английское официальное наименование – 行云交通VDES试验卫星, что транскрибируется латиницей как Xingyun jiaotong VDES shiyan weixing, а кириллицей как Синъюнь цзяотун VDES шиянь вэйсин.

Название явно относится к описательным – единственным именем собственным в нем является Синъюнь, будучи отсылкой к обширной программе создания КА разного назначения в системе Китайской корпорации космической науки и промышленности CASIC. Следовательно, корректным будет использовать перевод этого названия – Экспериментальный спутник «Синъюнь» мониторинга трафика с использованием VDES. Впрочем, в некоторых источниках имя «Синъюнь» отстутствует.

VDES – это система, протоколы и средства реализации обмена данными для морских судов. VDES расшифровывается как VHF Data Exchange System, где VHF, в свою очередь, указывает, что обмен производится в двухметровом УКВ-диапазоне. Официальное описание VDES можно найти на https://www.iala-aism.org/product/g1117/ .

Участниками VDES являются корабли, береговые станции и спутники. Для обмена используются выделенные в морском мобильном VHF-диапазоне частоты систем AIS (Automatic Identification System), ASM (Application Specific Messages) и VDE (VHF Data Exchange). Таким образом, более известная система AIS является подмножеством VDES.

AIS однонаправленна – корабль работает только на передачу – и использует гауссовскую модуляцию с минимальным сдвигом GMSK, обеспечивая канал шириной 25 кГц. Установлены две частоты AIS и еще две для AIS больщой дальности. Остальные упомянутые системы двунаправленны и используют варианты модуляции с большей пропускной способностью. ASM имеет два канала по 25 кГц, а VDE – два по 100 кГц. Достоинством VDES считается также сетевой протокол, оптимизированный для передачи данных, так что каждое передаваемое сообщение имеет высокую вероятность приема.

Спутниковый компонент VDES оптимален для применения в тех районах, где соответствующая наземная инфраструктура отсутствует, и особенно в полярных областях, где невозможна или затруднена связь через геостационарные спутники.

14 июля 2017 г. был выведен на орбиту, по-видимому, первый спутник с аппаратурой VDES – норвежский Norsat-2. В Китае аппаратура VDES была установлена на КА «Тяньто-5» (запущен 23 августа 2020 г., https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/75427.html ); «Хэдэ-2E», «Хэдэ-2F» и Экспериментальный спутник контроля трафика (все 14 октября 2021 г., https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/81659.html ); «Хэдэ-2G» (4 августа 2022 г., https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/84357.html ).

Следует заметить, что все перечисленные китайские КА – маленькие и легкие: «Тяньто-5» представляет собой кубсат формата 12U и массой порядка 20 кг, «Хэдэ-2» имеют массу около 40 кг, а Экспериментальный спутник контроля трафика – 103 кг. Между тем заявленная грузоподъемность ракеты KZ-11 на ССО высотой 700 км составляет 1000 кг, и трудно предположить, что на нее поставили микроспутник и запустили с десятикратным недогрузом. И действительно, на мелькнувшем в телерепортаже изображении КА с человеком «для масштаба» мы видим достаточно габаритное и тяжелое изделие.

Спутник в телерепортаже

Представляется вероятным, что работа в космическом сегменте VDES не является единственной функцией нового КА, но официально он предназначен только для технических испытаний полезной нагрузки VDES.

Опубликован также проектный внешний вид нового спутника, но никакого формального описания пока не найдено. Известно лишь, что за общее проектирование аппарата отвечала Космическая научно-техническая компания «Синъюнь» (кит. 航天行云科技有限公司, хантянь синъюнь кэцзи юсянь гунсы, англ. Xingyun Satellite Co.), являющаяся дочерним предприятием корпорации «Саньцзян» в составе CASIC, а основным пользователем – Китайский информационный центр транспорта и связи.

Проектный облик КА

Помимо официального, спутник имеет дополнительное «спонсорское» наименование «Хантянь цзиньцзу-1» (航天金租1号卫星). Оно происходит от финансово-лизинговой компании в составе CASIC (金融租赁有限公司, читается цзиньжун цзулинь юсянь гунсы), которая заключила 28 сентября 2022 г. стратегическое соглашение о сотрудничестве с Космической компанией облачных технологий в области создания и запуска спутников для всепогодного и круглосуточного мониторинга в реальном масштабе времени находящихся в лизинге объектов.

Что же касается спутников по имени «Синъюнь», то их пока было три: кубсат «Синъюнь шиянь-1» (9 января 2017 г., см. «Новости космонавтики» №3, 2017) и два «Синъюнь-2» массой по 93 кг (12 мая 2020 г., https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/44903.html ).

Перегрузка ракеты в МИКе

Разработчиком пусковой системы «Куайчжоу-11» в целом заявлена Китайская космическая корпорация «Саньцзян» (кит. 中国航天三江集团有限公司, чжунго хантянь саньцзян цзитуань юсянь гунсы, англ. China Aerospace Sanjiang Group Co. Ltd.). Фактически разработку носителя, скорее всего, осуществила входящая в ее состав Космическая ракетная техническая компания «Кэгун», где ранее были созданы «младшие сестры» KZ-11 по имени KZ-1 и KZ-1A.

Команда испытателей корпорации CASIC

Корпорация CASIC приступила к созданию собственных носителей более 10 лет назад. В 2012 г. состоялся испытательный пуск первой KZ-1, а с 2017 г. залетала усовершенствованная KZ-1A. Разработка KZ-11 началась в 2014 г. и шла тяжело: достаточно сказать, что РДТТ первой ступени при первом прожиге взорвался на стенде, уничтожив и само сооружение, и всю испытательную аппаратуру. В итоге первый старт состоялся в Цзюцюане лишь 10 июля 2020 г. ( https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/74905.html ), но ракета за номером Y1 потерпела аварию. И вот после долгой доработки, осложненной ковидными ограничениями, состоялся успешный пуск изделия Y2.

Носитель и транспортно-установочный агрегат

KZ-11 – трехступенчатый твердотопливный носитель с дополнительной жидкостной ступенью, выполняющей функции блока разведения. Диаметр ракеты 2.2 м, стартовая масса 78 т, РДТТ 1-й ступени имеет тягу 180 тс при топливном заряде в 45 т. Клиентам предлагаются обтекатели диаметром 2.2, 2.6 или 3.0 м. Полезный груз ракеты составляет до 1500 кг на орбиту высотой 350 км и до 1000 кг на стандартную ССО, что впятеро превышает возможности KZ-1A и примерно соответствует американскому носителю Minotaur IV, при стоимости запуска порядка 10000 долларов за килограмм. Заявленная точность выведения – 5 км по большой полуоси орбиты, 0.1° по наклонению, 0.002 по эксцентриситету. Оператором пусковых услуг является компания ExPace из состава корпорации «Саньцзян».

Работа ДУ системы реактивного управления

Особенностями KZ-11 являются углепластиковый композит в качестве основного элемента конструкции (94% против 80% на KZ-1A) и совершенно нетривиальная система управления ракетой в полете. РДТТ первой ступени выполнен фиксированным, что резко упростило конструкцию, а наведение по курсу и стабилизация возложены на отдельный блок реактивного управления, смонтированный сверху на головном обтекателе, на том месте, где на носителях пилотируемой программы устанавливается башня системы аварийного спасения. Вторым органом управления на начальном, атмосферном этапе полета, являются решетчатые стабилизаторы в основании первой ступени. Максимальное разнесение этих средств по длине изделия дает максимальные управляющие моменты, что используется, в частности, для очень быстрого и резкого маневра по тангажу в первые же секунды полета. Вне атмосферы и после сброса обтекателя задачи управления полетом, вероятно, переходят к четвертой доводочной ступени.

Через несколько секунд после начала полета...

Подготовка носителя к старту характеризуется мобильной процедурой испытаний и стыковки с полезным грузом, мобильный старт и мобильная облачная система измерений и контроля. Непосредственная подготовка к пуску занимает 2-3 часа. Типовое время от заказа до старта составляет 6–8 месяцев.

Это был 23-й пуск РН семейства «Куайчжоу» и 499-й в общем списке китайских орбитальных пусков. Возможно, это последнее число придется уточнить, так как несколько дней назад, 1 декабря, Минобороны США официально объявило в своем ежегодном отчете Конгрессу, что в ходе необъявленного пуска китайской орбитальной ракеты 27 июля 2021 г. ее гиперзвуковой планирующий боевой блок сделал полный виток вокруг Земли и достиг заданной цели в Китае, пройдя около 40000 км за 100 с небольшим минут.

В докладе этот старт был классифицирован как первый китайский «частично-орбитальный пуск», что было явной отсылкой к советской системе Р-36орб (в американской терминологии – FOBS, Fractional Orbit Bombardment System). В период испытаний и нахождения на боевом дежурстве в 1960-е и 1970-е годы орбитальные головные части Р-36орб официально заявлялись как спутники серии «Космос», хотя никакого отношения ни к космическим исследованиям, ни к иным операциям из космоса не имели.

Китай в 2021 году не последовал этому примеру, и в таком контексте интересно, который орбитальный пуск Поднебесная все-таки объявит 500-м, если вообще объявит.

Автор: Liss

Поделиться в соц. сетях
492