Два года назад Конструкторское бюро «Южное» им. М.К. Янгеля презентовало мировому сообществу ракетно-космический комплекс (РКК) «Циклон-4М», который разрабатывался уже с опытом успешного создания семейств ракет-носителей «Циклон» и «Зенит».
В результате почти одного года напряженного труда КБ «Южное» определило вид ракеты-носителя, которая бы соответствовала актуальным потребностям и тенденциям рынка выведения космических аппаратов и позволила бы реализовать проект в сжатые сроки и в условиях ограниченного бюджета, что было ключевыми требованиями коммерческих инвесторов.
Провинция Новая Шотландия (Канада) идеально подходит для запуска космических ракет. Ведь у нее тысячи километров океана на востоке. А еще, в отличие от космодрома «Байконур» здесь не нужно арендовать целый город Байконур с его населением, в отличие от «Морского старта» – не нужно обслуживать стартовую площадку (на земле дешевле чем на море) и, в отличие от космодрома «Восточный »- Украина и Канада имеют свои морские порты, которые расположены недалеко от предприятий и местоположения будущего космодрома.
Компания Maritime Launch Services, зарегистрированная в провинции Новая Шотландия (Канада), в тесном сотрудничестве с КБ «Южное» и другими предприятиями начинают реализацию коммерческого международного проекта – ракетно-космического комплекса «Циклон-4М».
По оценке специалистов, реализация этого проекта создаст новые возможности для Украины, даст дополнительный импульс для дальнейшего развития отечественной ракетно-космической отрасли, а также улучшит высокотехнологичную и инвестиционную привлекательность Украины как космической державы.
В начале июня 2019 министр охраны окружающей среды канадской провинции Новая Шотландия Гордон Уилсон дал положительный ответ компании Maritime Launch Services по построению космодрома в районе Хазел-Хилл Кансо.
Разрешение поступило с некоторыми условиями, но ни одно из них не представляет угрозы для остановки или приостановки проекта. Наличие такого решения было важнейшей составляющей для получения финансирования.
Недавно Стив Матье совершил уже рабочую поездку в Украину на КБ «Южное» и Южмаш, чтобы увидеть, как продвигаются работы по строительству компонентов для ракеты «Циклон-4M». С господином Матье в этом визите также был потенциальный ключевой инвестор.
Вся делегация MLS была приятно поражена прогрессом работ и отметила новое производственное оборудование, включая 3D-принтеры и прочее, которые сейчас используются для изготовления некоторых компонентов в составе РН «Циклон-4M».
Это означает, что первый коммерческий космодром Канады становится уже не только интересной перспективной идеей, но уже сделаны и реальные шаги по его реализации!
В основу общего коммерческого украинско-канадского проекта специалистами КБ «Южное» вложены технические и конструкторские решения, которые позволят максимально быстро, с высоким уровнем качества, надежности и с конкурентной стоимостью вывести на рынок пусковых услуг новый РН «Циклон-4М».
Блок первой ступени РН «Циклон-4м»
При создании первой ступени РН «Циклон-4М» нами использованы технологии, которые уже опробованы временем и успешно реализованы в таких проектах как «Зенит» и «Антарес», что сделает новую ракету надежной и экологически чистой. Первая ступень дооснащуеться новым украинским двигателем собственной разработки КБ «Южное» – РД-874.
РД-874 – это кластерный жидкостный ракетный двигатель тягой 319тс (на уровне моря), состоящий из четырех двигательных блоков РД-870, созданный отечественными конструкторами на базе проверенных конструктивных решений. С целью ограничения максимального продольного перегрузки в полете первой степени, конструкторами КБ «Южное» заложена возможность опережающего отключения двух из четырех двигательных блоков РД-870.
Двигательные блоки РД-870 однокамерные. Они выполнены по схеме с дожиганием окислительного газа, с турбонасосной системой подачи компонентов топлива.
В настоящее время уже завершено эскизное проектирование двигателя РД-874 и выпущено конструкторскую документацию на моторный блок РД-870.
Стадия внедрения: сейчас проводится комплекс работ по подготовке к производству материальной части для дальнейшего проведения наземной экспериментальной отработки отдельных элементов двигателя и моторного блока в целом.
Блок второй ступени РН «Циклон-4М»
В качестве второй ступени используется доработанный третья ступень РКН «Циклон-4» на высоко кипящих компонентах топлива.
Блок второй ступени
В качестве маршевого двигателя второй ступени РКП «Циклон-4М» используется двигатель РД-861К номинальной тягой 7916 кгс в вакууме. Двигатель РД-861К двухкомпонентный однокамерный жидкостный ракетный двигатель с турбонасосным системой подачи компонентов топлива, выполнен по “открытой” схеме с вдувом генераторного газа в закритических часть сопла камеры двигателя.
Двигатель обеспечивает многократный запуск (до 5 включений) в полете. РД-861К выполнен по схеме без дожигания генераторного газа. Рабочее тело турбины – восстановительный газ, который производится в газогенераторе при сгорании основных компонентов топлива.
Двигатель РД-861К
В конце августа 2019 года, состоялись два цикла плановых огневых испытаний третьей ступени ракеты-носителя среднего класса «Циклон-4», который будет применен в качестве второй ступени РН «Циклон-4М».
Конструкция и технические характеристики двигателя РД-861К предусматривают его пятиразовое включение в условиях космического пространства во время выведения полезной нагрузки в целевую точку траектории.
Огневыми стендовыми испытаниями была проверка работоспособности пневмогидравлической системы подачи топлива в двигатель РД-861К, системы управления вектором тяги и жидкостной реактивной системы, работы непосредственно двигателя РД-861К, в том числе и его пятиразовое включения с различными интервалами работы.
Два плановые этапы огневых испытаний прошли успешно.
Стадия внедрения: завершается наземное экспериментальная отработка двигателя.
Главный блок
Главный блок РН «Циклон-4М» это доработанная и дооснащенная составная часть РН «Циклон-4». В главном обтекателе исключается система термостатирования воздухом высокого давления, усиливаются фитинги пирозамка крепления главного обтекателя к РН, в переходнике главного блока усиливается нижней торцевой шпангоут и применяется адаптер космического аппарата нового уже собственной разработки.
Летом этого года были проведены испытания отработки системы разделения створок головного обтекателя, которые также были успешными.
Главный блок РН «Циклон-4М»
Итак, что же такое ракетно-космический комплекс «Циклон-4М»:
ориентированность на вывод полезной нагрузки на низкие околоземные орбиты (включая солнечно-синхронные, и, в случае необходимости, вывод на орбиту Международной космической станции);
возможность запуска как одного, так и нескольких космических аппаратов для развертывания их группировок;
новая двухступенчатая конструкция ракеты, в основу которой положены элементы и решения с высоким уровнем отработки и надежности;
возможность изготовления ракет-носителей исключительно силами предприятий украинской кооперации.
КБ «Южное» создает проект на ракетный комплекс в целом. Кроме самой ракеты-носителя мы также разрабатываем проект наземного комплекса со всей инфраструктурой, что входит в его состав, а именно:
зона пусковой площадки;
зона монтажно-испытательного комплекса;
зона командного пункта.
Уже завершено эскизный проект. В 2020 году специалисты КБ «Южное» начнут выпуск конструкторской документации на ракетно-космический комплекс «Циклон-4М».
Решение о практической реализации проекта и начале строительных работ на космодроме у города Кансо (провинция Новая Шотландия, Канада) будет принято в ближайшее время.
Уже со второго полугодия 2022 ракетно-космический комплекс «Циклон-4М» начнет предоставлять услуги по доставке полезных грузов массой до 5000 кг на низкую околоземную орбиту на высоту 600 км. Ожидаемая стоимость пуска – 45 млн долл. За те же деньги планируется услуга по доставке грузов до 3350 кг на солнечно-синхронную орбиту (600-800 км).
РКК «Циклон-4М» – коммерческий проект, который одобрительно восприняла мировая космическая сообщество.
Благодаря привлечению международных средств для реализации этого амбициозного проекта украинские предприятия космической отрасли смогут получить новые коммерческие контракты, в частности ГП ПО «ЮМЗ» наконец получит возможность постепенно увеличить загрузку предприятия, начиная с изготовления экспериментальной матчасти и заканчивая последующим переходом к серийному производству шести-восьми ракет- носителей каждый год! А это уже и восстановления мощностей завода, и новые рабочие места, и дополнительные поступления в бюджет страны, а также новый этап в истории украинского космоса.
