Малые космические аппараты: ожидания и реальность

Текст: Николай КЛИМЕНКО,

первый заместитель генерального конструктора НПО имени С. А. Лавочкина По материалам доклада, представленного на круглом столе « Малые космические аппараты - инструмент решения задач Воздушно-космических сил» во время форума «Армия-2016»

Малые космические аппараты: ожидания и реальность

I II ~ I

ЗАВЫШЕННЫЕ ОЖИДАНИЯ

В рамках традиционного консервативного подхода и конструкторы, и заказчики рассматривают малые космические аппараты (МКА) как альтернативу большим КА, предъявляя к ним высокие и реально недостижимые тактико-технические требования. Это приводит к завышенным требованиям и, как следствие, к отсутствию реалистичных практических результатов в области создания и применения МКА для наблюдения критических по времени объектов на земной поверхности.

Современная концепция создания и применения МКА должна рассматривать в качестве определяющей и приоритетной задачу обеспечения непрерывности наблюдения заданных локальных районов с предоставлением информации подвижным пользователям по требованию, в осо-

бые периоды обстановки длительностью от нескольких месяцев до одного года.

Для этого нужна орбитальная группировка в составе 20-25 малых космических аппаратов из недорогих, быстро изготавливаемых из доступных комплектующих и ЭКБ, а также своевременно развертываемых на орбите. При этом должно допускаться снижение срока активного существования до одного года, а при необходимости - и до полугода, а также использование нетрадиционных низких орбит для снижения требований к размеру апертуры оптической системы.

ВОЗМОЖНЫЕ АЛЬТЕРНАТИВЫ

Наилучшими возможностями для непрерывного наблюдения за заданными локальными районами обладают геостационарные КА. Но их использование в рамках консервативных представлений невозможно вследствие чрезмерных массогабаритных характеристик классических телескопов при приемлемом разрешении на местности.

Однако создание легких складных оптических систем мембранного типа с диаметром апертуры 10 м, а в перспективе 20 м, опровергает это представление. Мембранные оптические системы смогут обеспечить слежение за изменением положения критически важных объектов с разрешением 2-2,5 м с геостационарной орбиты.

Следующий подход к решению этой задачи заключается в том, что наряду с технологией космических аппаратов существует технология псевдокосмических аппаратов

Другой альтернативой МКА, находящимся над локальным районом лишь несколько минут, могут стать так называемые псевдокосмические аппараты (ПКА), представляющие собой стратосферные беспилотные летательные аппараты на солнечной энергии с большой длительностью беспосадочного полета. ПКА обеспечивают наблюдение заданных районов, сопоставимых по площади с территорией таких стран, как Афганистан, Сирия, в режиме «неморгающего глаза» за счет многосуточного барражирования по замкнутому маршруту с аппаратурой для высокодетальной съемки.

Круглый стол «Малые космические аппараты - инструмент решения задач Воздушно-космических сил»

ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ

апертуры всего 25 см. Для недорогостоящего запуска таких МКА планируется использовать авиационный носитель, создаваемый по проекту ALAS. Проект SeeMe предполагает поточное производство недорогих МКА для наращивания орбитальной группировки в особые периоды политической обстановки. Это делает проект привлекательным для предприятий ОПК, несмотря на невысокую стоимость отдельного МКА.

За рубежом также ведутся интенсивные работы по созданию ПКА. Перспективный проект VULTURE предусматривает разработку ПКА SolarEagle для пятилетнего беспосадочного полета на высотах до 30 тыс. м с полезной нагрузкой до 400 кг. Принятый на вооружение ПКА Zephyr способен находиться на «атмосферной орбите» до 14 суток на высотах до 21 тыс. м. При этом его стоимость не превышает 1/10 стоимости традиционного БПЛА типа Global Hawk и 1/1000 стоимости традиционных КА типа WorldView.

За рубежом - прежде всего в США - концепция создания и применения МКА формируется уже четверть века, начиная с 1991 года - с событий в зоне Персидского залива. Результаты разработки МКА по программам TACSAT, ORS, System F6 не в полной мере оправдали ожидания военных заказчиков.

Текущий период характеризуется стремлением обеспечить максимально возможный темп обновления информации по локальным районам в особые периоды военно-политической обстановки. Ориентиром может быть проект SeeMe, в рамках которого непрерывность наблюдения и предоставление видовой информации по требованию мобильным пользователям реализуется орбитальной группировкой в составе 24 МКА стоимостью всего 500 тыс. долл., весом до 20 кг, с небольшим (45 суток с доведением до 60-90 суток) сроком активного существования на нетрадиционных орбитах высотой 200-300 км. При этом оптическая система обеспечивает разрешение около i м при диаметре

ЛА-252 - ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

НА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ

ДЛЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ВЫСОТНОГО ПОЛЕТА

Разработка 2016 года

Размах крыла 23 м

Взлетная масса 116 кг

Масса полезной нагрузки 25 кг

Высота полета 18-25 км

Длительность полета > 100 суток

Крейсерская скорость у земли 30 км/ч

Силовая установка 2,4 кВт

НПО ИМЕНИ С. А. ЛАВОЧКИНА ПРЕДЛАГАЕТ

В НПО имени С. А. Лавочкина для решения задач фундаментальных космических исследований разработан ряд МКА на базе микроплатформы «Карат», которая не имеет аналогов по возможности трехосного управления по заданным алгоритмам. Модульный принцип построения позволяет устанавливать различную полезную нагрузку.

На этой основе сформированы предложения по созданию МКА в интересах военных заказчиков для развертывания орбитальной группировки на различных высотах.

В НПО имени С. А. Лавочкина создан первый в стране опытный образец - псевдокосмический аппарат ЛА-251 «Аист». В настоящее время разрабатывается экспериментальный ПКА ЛА-252 «Аист». Сформирована концепция их применения для решения задач, связанных с непрерывным наблюдением локальных районов. Проведены испытания опытного образца, получены положительные отзывы заинтересованных потребителей. Конечно, существуют и проблемные вопросы, но они, как показывает зарубежный опыт, имеют реальное решение.

Ожидаемая дата первого полета - конец 2016 года.

Силовой каркас изготов лен из композиционного материала на основе высокомодульного углеродного волокна. Рекордные массо-энерге тические характеристики. Модульный принцип построения планера.

Предложения имеются - заказов нет. Развитию этого актуального сегмента космической индустрии препятствуют не только причины экономического характера, но и закоренелый консерватизм мышления, который традиционно может привести к нарушению баланса в области информационного обеспечения группировок войск и оружия.