Исследование тактико-технических харатеристик современных ракет-носителей тяжелого класса

Проектирование и производство летательных аппаратов, космические исследования и проекты

поскольку электролитическая коррозия может свести на нет все труды по повышению эффективности силовой установки.

Место размещения двигателей на летательном аппарате должно обеспечивать их максимальную защищенность от воздействия вредных веществ поднимаемых при взлете и посадке. Например, для гидросамолетов существует два основных места размещения двигателей: на высокоподнятым крыле (Бе-12) или над хвостовым оперением (Бе-200).

Для полетов на скоростях в диапазоне по числу Маха М = 1,5...3,5 самым оптимальным является ТРДДФ, хотя наблюдается тенденция к увеличению скорости безфорсажного полета. На скоростях М > 3,5

рационально применять ПВРД и ГПВРД, при этом особое место могут занять твердотопливные двигатели, особенно на пастообразном топливе и с управляемой тягой.

На скоростях до 300 км/ч и малых массах (до 2 т) все чаще применяются электродвигатели.

Анализ опыта проектирования и эксплуатации показывает, что неправильный выбор или отсутствие подходящих силовых агрегатов приводит к закрытию всего проекта, поэтому правильный выбор типа и места установки силовой установки, а также оптимального количества двигателей в ней (один - дешевле, много - безопасней) остается весьма актуальной задачей.

N. S. Senyushkin, М. V. Belobrovina Ufa State Aviation Technical University, Russia, Ufa

SELECTION OF AVIATION ENGINE CHARACTERISTICS ACCORDING TO THE OBJECT OF THEIR IMPLICATION

Powerplant is one of the key elements supplying preset characteristics for any aircraft complex. Moreover powerplant performance qualities depend not only on engine data but also on its location to an aircraft. The main aspects of research of engine characteristic selection according to the sphere of its implication are observed.

© Сенюшкин Н. С., Белобровина М. В., 2012

УДК 629.78

А. С. Суханов, М. Д. Евтифьев

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ИССЛЕДОВАНИЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАТЕРИСТИК СОВРЕМЕННЫХ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ ТЯЖЕЛОГО КЛАССА

На материале из открытых источников приводится анализ параметров современных ракет-носителей тяжелого класса, а также сравниваются их тактико-технические характеристики и делается вывод об их состоянии на современном этапе.

На сегодняшний день космическая деятельность человечества развивается высокими темпами. О чем говорит статистика о выведении космических аппаратов (КА) ракетами-носителями (РН).

Сейчас любая развитая страна стремится иметь на орбите мощную спутниковую группировку, или хотя бы несколько своих КА связи, находящихся на стационарных орбитах и выводимых на геопереходные орбиты, а также в связи с исследованием других планет Солнечной системы и отлетные траектории. Эти аппараты имеют такую массу, которую могут выводить только РН тяжелого класса. Исторически сложилось так, что первые РН тяжелого класса появились в двух странах США и СССР.

В настоящее же время в этом направлении работают еще ЕКА, Индия, Китай и Япония. На современном этапе с помощью тяжелых ракет-носителей решается большой спектр оборонных, научных и коммерческих задач.

Однако, количество стран, имеющих такие РН ограничено из-за их стоимости и сложности технических проблем, которые приходится решать при создании надежных средств выведения.

Сейчас в эксплуатации находятся следующие РН тяжелого класса: в России: РН «Протон-М», «Протон-К», разрабатываются «Ангара-А5», «Ангара-А7» и «Русь-М»; в США: «Бека-4Н», «А^-5НЬУ», разрабатывается «Ра1соп-9Н»; в Японии: «Н-2В»; в Китае: разрабатывается «С2-5»; в Индии: разрабатывается «вЗЬУ Мк. 3». Вот такое положение в мире создалось в настоящее время [1; 2].

В докладе был проведен анализ тактико-технических характеристик (ТТХ) находящихся в эксплуатации и разрабатываемых перспективных РН тяжелого класса. Для анализа РН были взяты следующие характеристики: относительное удлинение, стартовая масса, масса полезного груза, тяга, тяговооружен-ность, стоимость выведения КА на орбиту.

Решетневскце чтения

По ним были построены диаграммы, которые позволяют сделать следующие выводы: отечественные носители могут потерять лидирующие позиции в ближайшей перспективе, в связи устареванием технологий их производства, отсталостью элементной базы, на которой они производятся и из-за неправильных решений правительства. В тоже время в США, Китае, Индии и Японии разрабатывают современные РН тяжелого класса на основе перспективных технологий производства и новейшей элементной базы, причем у них уже есть четкая программа космических исследований, в том числе с использованием ракет этого класса. Частично, возможное отставание можно преодолеть своевременным вводом в эксплуатацию РН тяжелого класса «Ангара». Однако это не решает основных проблем, которые уже сегодня встают перед разработчиками этого класса ракет. Мы же сегодня видим в отечественной космонавтике переносы сроков начала летных испытаний РН «Ангара» на 2013 год, а также отказ от дальнейшей разработки РН серии «Русь-М» из-за недостаточного финансирования программы, что в принципе решало бы эти проблемы. Кроме этих проектов на данный момент Россия не обладает другими разработками, что может сказаться очень плохо на всей отечественной космической отрасли.

Для примера на рис. 1 показана стоимость выведения КА РН тяжелого класса (URL: www.spacenews.com). Проанализируем эти диаграммы. Стоимость выведения КА отечественными РН тяжелого класса «Про-тон-К» и «Протон-М» ниже, чем у РН других стран. Однако здесь ожидается много раз повторяющаяся

в высказываниях коммерческого разработчика перспектива довести стоимость выведения РН «Falcon-9Н» до 50 млн. долл. В этом случае отечественные РН тяжелого класса утратят свою коммерческую привлекательность на рынке пусковых услуг. Хотя есть некоторые предположения, что такого результата достичь не реально, однако все действия направленные на совершенствование РН <^а1соп-9Н» коммерческим разработчиком могут привести к такому результату. У Китая есть свое перспективное направление в семействе РН «С2-5», предположительная стоимость выведения КА этими РН 135 млн дол., которая может быть уменьшена в процессе отработки РН «С2-5» до уровня отечественных РН. Все это может произойти в ближайшей перспективе. Поэтому отечественные разработчики уже сегодня должны начинать проектирование перспективных РН тяжелого класса со стоимостью выведения ниже, чем у «Протон-К», а это не может быть достигнуто, если будут введены в эксплуатацию РН серии «Ангара» тяжелого класса, имеющие стоимость выведения почти в два раза превышающую аналогичную у РН «Протон-К».

Библиографические ссылки

1. Современные отечественные ракеты-носители. Ракетно-космическая техника : учеб. пособие / М. Д. Ев-тифьев, Л. А. Ковригин, В. В. Кольга и др. ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2005.

2. Современные ракеты-носители зарубежных стран. Ракетно-космическая техника : учеб. пособие / М. Д. Евтифьев, Л. А. Ковригин, В. В. Кольга и др. ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2010.

Стоимость выведения КА РН тяжелого класса

A. S. Sukhanov, M. D. Evtifev Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

RESEARCH OF THE TACTICAL AND TECHNICAL CHARACTERIS OF MODERN HEAVY CLASS LAUNCH VEHICLE

The parameters of modern heavy class rockets are analysed based on the open source material. Their performance characteristics are compared and the conclusion regarding their condition at this stage is made.

© Суханов А. С., Евтифьев М. Д., 2012