Конец партнерства России и Украины в ракетостроении⁠⁠

Личное мнение:
Действительно необычный казус - в условиях войны между Украиной и Россией продолжается, пусть и через посредника, участие двух стран в космическом проекте - американском носителе Antares, где русские двигатели стоят на украинской первой ступени. Сама ракета Antares выглядит этаким пережитком прошлого, прошлого «глобального мира», когда можно было собрать что-то из разных частей мира. Сейчас в тренде «идеи Чучхе» - опора на собственные силы. Получается пока плохо у всех. Часть стран, с издержками и задержками, смогут преодолеть сложный период разрыва и ориентации на своё, часть стран просто исчезнут из международной кооперации. Россия, без сомнения, сможет перейти на собственные платформы и цели в космонавтике. Украина, как космическая держава, уже закончилась.

Northrop Grumman, похоже, никак не может определиться с ракетой для своих кораблей снабжения Cygnus.

СТИВЕН КЛАРК - 20.08.2013, 13:31
Первоисточник

Ракета Antares компании Northrop Grumman выкатывается из ангара на острове Уоллопс, штат Вирджиния. Два российских двигателя видны на задней панели первой ступени.НАСА/Патрик Блэк

Последний вдох в давней связи между Россией и Украиной в области ракетостроения может произойти на этой неделе в неожиданном месте — сельских водно-болотных угодьях восточной Вирджинии — на другом конце света от полей сражений, где вооруженные силы этих стран вовлечены в смертельный конфликт.

Коммерческая ракета Antares, принадлежащая американскому аэрокосмическому и оборонному подрядчику Northrop Grumman, должна стартовать с острова Уоллопс, штат Вирджиния, уже во вторник вечером, выводя на орбиту автоматизированный корабль снабжения Cygnus для полета на Международную космическую станцию. Ракета Antares при запуске будет приводиться в действие двумя двигателями российского производства, установленными в нижней части ракеты-носителя первой ступени, построенной в Украине.

Именно так Northrop Grumman запустила большинство из своих 19 миссий по пополнению запасов на космической станции с 2013 года, но миссия на этой неделе станет последним полетом Antares с использованием российских и украинских компонентов. Northrop Grumman заключила партнерство с компанией Firefly Aerospace, которая уже построила и запустила собственную небольшую орбитальную ракету-носитель, для разработки новой первой ступени американского производства взамен украинской ракеты-носителя. Firefly поставит семь собственных двигателей, называемых Miranda, для запуска каждой из ракет нового поколения Antares в космос.

Санкции, введенные после вторжения России в Украину в феврале 2022 года, разорвали большинство связей между западными компаниями и российской промышленностью, не говоря уже об ухудшении политической поддержки таких партнерств. Это обострило отношения между Соединенными Штатами и Россией на МКС, но на данный момент эта программа, похоже, рассчитана на продолжение полетов по крайней мере до 2030 года.

Northrop Grumman потеряла доступ к российским двигателям РД-181, которые она закупала у московской компании «Энергомаш», одного из ведущих российских производителей ракетных двигателей. А последствия боевых действий на Украине угрожали прервать производство новых корпусов ракет Antares на заводе «Южмаш" в Днепре. Сам завод был целью российских ракетных ударов.

Долгая история

Россия и Украина сотрудничают в ракетных программах с начала космической эры, когда они были частями Советского Союза. Заводы на Украине производили баллистические ракеты, предназначенные для советских ядерных ударов по Соединенным Штатам, а Украина производила детали, которые шли на ракеты и спутники, собранные в России.

Когда в конце 2000—х годов Orbital Sciences — коммерческая космическая компания, ныне поглощенная Northrop Grumman, - приступила к проектированию грузовой ракеты Antares, она увидела готовых партнеров в России и Украине. Компания Orbital Sciences совместно с двумя украинскими компаниями, «Южное» и «Южмаш», приступила к созданию ускорителей Antares на основе конструкции, уже используемой в ракете «Зенит», которая летала с 1980-х годов с использованием смеси украинских и российских технологий.

В качестве основной двигательной установки Orbital Sciences выбрала оставшиеся ракетные двигатели НК-33 от советской лунной ракеты Н1. Это оказалось ошибкой, уроком, извлеченным в 2014 году, когда отказ двигателя привел к взрыву ракеты Antares через несколько секунд после старта, уничтожив грузовой корабль Cygnus, направлявшийся к космической станции.

Инженеры переработали ракету для использования новых двигателей РД-181 российского концерна «Энергомаш» и запустили три рейса Cygnus для пополнения запасов на станцию с помощью ракет United Launch Alliance Atlas V. Модернизированная конфигурация ракеты Antares, Antares 230, начала летать в 2016 году и провела 12 успешных запусков подряд.

Но эти успехи были на фоне ухудшения российско-украинских отношений. Последний запуск ракеты «Зенит», на которой основана конструкция Antares, произошел в 2017 году.

Ракеты "Циклон" и "Зенит", собранные на заводе "Южмаш", Днепр, СССР.Антуан ДЬЕРИ / Sygma через Getty Images

Примерно год назад, спустя месяцы после того, как российско-украинский конфликт перерос в горячую войну, Northrop Grumman объявила, что спроектирует и разработает полностью американскую ракету Antares с Firefly, которая может быть готова к полету к концу 2024 года. Компания называет версию ракеты Antares, которая будет снята с производства после запуска на этой неделе, Antares 230+, в то время как новый вариант с разгонной ступенью Firefly будет называться Antares 330.

Курт Эберли, директор программ космических запусков Northrop Grumman, заявил в воскресенье, что запуск ракеты Antares 330 ожидается не ранее середины 2025 года. До тех пор Northrop приобрела у SpaceX три запуска Falcon 9, чтобы продолжать отправлять грузовые корабли Cygnus на космическую станцию примерно два раза в год. Первый грузовой полет Cygnus на Falcon 9 запланирован на декабрь с мыса Канаверал, штат Флорида.

SpaceX и Northrop Grumman заключили многомиллиардные контракты с НАСА на поставку материалов и грузов на космическую станцию. В отличие от Cygnus компании Northrop, грузовая капсула Dragon компании SpaceX может возвращать оборудование и научные образцы на Землю.

«Первая и первостепенная цель нашей миссии - удовлетворить потребности космической станции и астронавтов, поэтому, конечно, когда нам придется переключиться на новую ракету-носитель... мы более чем счастливы сделать это», - сказал Стив Крейн, вице-президент Northrop Grumman по гражданским и коммерческим космическим программам. «Мы постоянно сотрудничаем с нашими конкурентами, и мы, безусловно, делаем это с SpaceX здесь».

По условиям контракта с НАСА с фиксированной ценой Northrop Grumman готова оплатить любые дополнительные расходы, связанные с выполнением своих грузовых миссий. В дополнение к оплате базовой цены за запуск SpaceX, Крейн сказал, что Northrop оплачивает некоторые модификации обтекателя полезной нагрузки Falcon 9 для размещения космического корабля Cygnus (предположительно, для поздней загрузки груза), а также модернизацию наземных объектов на мысе Канаверал. В грузовых полетах Dragon компании SpaceX не используется обтекатель полезной нагрузки.

Northrop Grumman надеется, что модернизированная ракета Antares 330 будет готова к эксплуатации после выполнения следующих трех полетов по пополнению запасов Cygnus на ракетах SpaceX. В настоящее время планируется выполнить оперативную миссию по пополнению запасов Cygnus во время первого полета Antares 330, но еще предстоит завершить большую работу над двигателем Miranda от Firefly, который не был испытан в полном объеме. Эберли сказал, что испытательный запуск Miranda запланирован на эту осень.

В пользу Northrop Grumman говорит тот факт, что в конструкции Antares 330 будет использоваться тот же твердотопливный двигатель верхней ступени, что и в текущей конфигурации ракеты Antares. Разгонный блок построен собственными силами Northrop Grumman.

Новая ракета Antares 330 сможет выводить на орбиту более тяжелые полезные грузы, почти на 30 процентов больше, чем ракета Antares 230, которая вскоре будет выведена из эксплуатации. В конечном счете, Northrop и Firefly хотят превратить ракету Antares в пока еще неназванную ракету-носитель средней грузоподъемности с более мощным разгонным блоком. Цель состоит в том, чтобы создать ракету-носитель, которая сможет конкурировать за военные и коммерческие контракты на запуски с ракетами средней и большой мощности, разрабатываемыми Relativity Space и Rocket Lab.

«Это позволит действительно вывести ракету на низкую околоземную орбиту весом около 16 000 кг (около 35 000 фунтов), так что это удвоит возможности ракеты, на которой мы сейчас летаем», - сказал Эберли.

Firefly заявила, что ракета средней грузоподъемности, которую она разрабатывает совместно с Northrop Grumman, «превратится в многоразовый аппарат» после первоначальных полетов в качестве одноразовой пусковой установки.

Это не первая попытка Northrop Grumman создать ракету большего размера, чем Antares. Northrop отказалась от предложенной ракеты под названием OmegA в 2020 году после того, как проиграла ULA и SpaceX по прибыльному контракту на военные запуски.

Cygnus от Northrop обладает уникальными возможностями

Запуск на этой неделе ознаменует 20-й полет космического аппарата Cygnus к МКС и 19-ю оперативную миссию. Он летал не так часто, как грузовой корабль SpaceX Dragon, но НАСА хочет сохранить космический корабль Cygnus в полете, потому что он предоставляет станции несколько уникальных возможностей.

Одним из них является способность космического аппарата Cygnus поддерживать высоту станции. Корабль снабжения Northrop - единственный нероссийский корабль, обладающий такими возможностями, и в то время, когда американо-российские отношения напряжены, ясно, что это важно для НАСА.

У Cygnus также больший герметичный объем, чем у космического корабля Dragon SpaceX, и у него более широкий люк, позволяющий астронавтам переносить большие стеллажи с оборудованием с Cygnus на космическую станцию. Из-за этого НАСА обычно использует космический корабль Cygnus для доставки свежих кислородных баллонов на станцию. Dragon от SpaceX обладает уникальной способностью доставлять негерметичные грузы, такие как новые солнечные батареи, которые НАСА недавно установило за пределами космической станции.

Космический корабль Northrop Grumman Cygnus изображен на Международной космической станции в начале этого года. Одна из двух солнечных батарей не сработала во время этого полета. НАСА

Первый космический корабль Cygnus состыковался с МКС в 2013 году. Крейн сказал, что все полеты Cygnus на сегодняшний день в совокупности доставили около 130 000 фунтов припасов и грузов на орбитальный исследовательский комплекс и вывезли около 91 000 фунтов отходов для утилизации. Каждый Cygnus сгорает в атмосфере в конце своей миссии и восстановлению не подлежит.

«2023 год - это действительно особая веха, 10 лет действительно предоставления одной из самых сложных в мире служб доставки основных материалов, экспериментов и оборудования на Международную космическую станцию», - сказал Крейн.

НАСА находится на ранних стадиях закупки космического корабля американского производства, у которого будет достаточно тяги, чтобы в конце срока службы свести с орбиты 450-тонной МКС. Cygnus компании Northrop, обладающий продемонстрированными возможностями по восстановлению орбиты, имеет все шансы побороться за этот контракт.

«Безусловно, возможность подъема орбиты является своего рода основополагающей возможностью и для схода с орбит», - сказал Крейн.

Cygnus добился успеха во многом потому, что он спроектирован так, чтобы иметь возможность стартовать на различных ракетах. Он уже летал на трех различных конструкциях ракет-носителей — оригинальной Antares, ULA Atlas V и Antares 230 — и в ближайшие пару лет будет запущен на двух дополнительных конфигурациях ракет.

Последняя грузовая миссия Cygnus на космическую станцию в конце 2022 года едва не сорвалась из-за очередного отказа. Одна из двух солнечных панелей космического корабля в форме веера не смогла развернуться после запуска, но полет к космической станции продолжился на энергии оставшейся солнечной батареи.

Расследование установило, что обломок, отлетевший от части ракеты Antares во время запуска, застрял в шарнире одного из механизмов развертывания солнечной батареи Cygnus.

«(Обломки) были созданы Antares при разделении ступеней», - сказал Эберли. «По сути, у нас есть акустические покрытия, которые выстилают внутреннюю часть нашего адаптера обтекателя, но на самом деле это похоже на межступенчатую перегородку. Итак, при разделении ступеней это было не совсем чистое разделение, и мы создали несколько обломков, и, к сожалению, кусок акустического покрытия застрял в одной из солнечных батарей Cygnus».

«Мы проделали большую работу, чтобы понять причину, и мы внедрили корректирующие действия», - сказал Эберли. «Мы привлекли к этому несколько независимых экспертов, а также НАСА рассмотрело это в мельчайших деталях, и все согласны с тем, что мы готовы приступить к [следующему] запуску».