Новая российская ракета "Союз-5" может прийти на смену средним носителям "Союз-2" и "Зенит", а также тяжелым ракетам "Протон" и "Ангара". В Роскосмосе ожидают, что она станет конкурентом носителю Falcon 9 компании SpaceX, а три или пять ее первых ступеней станут основой для сверхтяжелой ракеты "Энергия", при помощи которой Россия планирует отправить миссию к Луне. О последних планах по созданию "Союза-5" и перспективах нового носителя рассказывает "Лента.ру".

Официально создание ракеты "Союз-5" начнется в 2018 году в рамках опытно-конструкторской работы "Феникс". На эти цели, согласно Федеральной космической программе на 2016-2025 годы, выделено 30 миллиардов рублей. Проектировать "Союз-5" планируется в подмосковной РКК "Энергия" и самарском РКЦ "Прогресс", производить - на "Прогрессе". Ведущие космические предприятия страны давно лоббировали в Роскосмосе проект "Феникс", однако только в 2017 году им удалось подвинуть проекты Центра Хруничева, производителя "Протона" и "Ангары".

Украинский "Южмаш" в обход "Роскосмоса" возобновил производство ракет "Зенит"

В основу работы "Феникса" РКЦ "Прогресс" положил разработки проекта "Русь-М". В 2015 году глава Роскосмоса Игорь Комаров сообщал, что в проекте Федеральной космической программы на 2016-2025 годы работа "Феникса" не значится. В августе того же года генеральный директор РКЦ "Прогресс" Александр Кирилин заявил, что предприятие приступит к разработке ракеты-носителя "Феникс" в 2018 году в инициативном порядке. В декабре стало известно, что "Феникс" сохранили в проекте Федеральной космической программы. Проекту удалось выжить, внятная информация о нем стала появляться только в последнее время.

В перспективе "Союз-5" должен стать главной российской ракетой среднего класса и сменить "королевскую семерку". Именно для этого в 1980-х годах создавались "Зениты", новая ракета должна заменить и их. Базовая версия "Союза-5.1" сможет выводить на низкую круговую орбиту (200 километров) до девяти тонн, в ней предусмотрено в два раза меньше деталей и сборочных единиц, чем в "Союзе-2". По этим характеристикам она также будет конкурентнее средней "Ангары". Из пяти "Союзов-5.1" можно будет собрать сверхтяжелую ракету: один носитель формирует центральный блок, четыре - боковые. Аналогичным образом формируются модификации ракет "Ангара" и Delta IV, а также сверхтяжелая Falcon Heavy.

Изначально в рамках работы "Феникса" предполагалось, что на "Союз-5" установят двигатели, работающие на сжиженном природном газе и жидком кислороде. Сегодня создание таких носителей, которые предположительно назовут "Союз-7", перенесли за 2025 год. "Союз-5" фактически не будет иметь никакого отношения к семейству ракет Р-7, к которому относится "Союз-2", а будет максимально похожа на "Зенит". Двигатель РД-171 первой ступени "Зенитов" (и, согласно планам, "Союза-5" в версии РД-171МВ), работающий на паре кислород-керосин, считается самым мощным в мире жидкостным ракетным двигателем; четыре таких агрегата (в версии РД-170) устанавливались на боковые ускорители советской сверхтяжелой ракеты "Энергия". Продаваемые американцам РД-180 и устанавливаемые на "Ангару" РД-191 - их упрощенные версии.

На вторую ступень "Зенитов" устанавливались производимые украинским "Южмашем" двигатели РД-120, вместо них на "Союз-5" планируется установить два двухкамерных РД-0124М воронежского "КБ Химавтоматики", четырехкамерные версии РД-0124 стоят на третьей ступени "Союз-2.1б". Новая ракета получит разгонный блок семейства ДМ, такие же устанавливались на "Зениты" (ДМ-SL в рамках проекта "Морской старт" и ДМ-SLБ для "Наземного старта"). Для "Союза-5" холдинг "Российские космические системы" уже разработал универсальную бортовую телеметрическую систему нового поколения, она же будет использоваться на ракетах "Союз-2" и "Ангара", а также кораблях "Союз" и "Прогресс". В РКЦ "Прогресс" заявили, что готовы к производству новой ракеты.

Первый пуск "Союза-5" планируется провести в середине 2022 года с космодрома Байконур, для этого будет модернизирован стартовый комплекс, ранее использовавшийся для "Зенитов". В этом России в рамках проекта "Байтерек" окажет помощь Казахстан. В 2024 году с космодрома Восточный планируется провести запуск "Союза-5" с новым кораблем "Федерация", который в перспективе должен заменить пилотируемый "Союз". Для "Союза-5" могут использоваться модернизированные стартовые столы от "Союза-2" и "Зенита", по этой причине создание соответствующей инфраструктуры дешевле, в перспективе в рамках "Морского старта" также планируется запускать новые ракеты.

Версии "Союза-5" для "Морского старта", Байконура и Восточного будут унифицированы, небольшие отличия обусловлены конструктивными особенностями стартовых столов. В РКК "Энергия" полагают, что силовые агрегаты могут быть адаптированы к "Союзу-5" в течение трех лет, в ЦЭНКИ заявляют, что модернизация стартового стола на Байконуре будет произведена в течение трех-четырех лет, по этим причинам летные испытания новой ракеты могут начаться до 2022 года. Принципиально для создания "Союза-5" остались технические доработки. С новой ракетой, прежде всего из-за ее простоты и дешевизны, в Роскосмосе связывают большие надежды.

Ценовой фактор - главный. Перед создателями "Союза-5" поставлена задача сделать ее конкурентоспособной по сравнению с Falcon 9. Достичь этого планируется за счет снижения стоимости двигателя РД-170МВ (от 35 до 45 процентов от стоимости пуска), удешевления сборки (снижения числа элементов ракеты вдвое), минимизации затрат на опытно-конструкторские работы (используются наработки для ракет "Зенит" и системы "Энергия-Буран") и пусковую инфраструктуру (используются старые стартовые столы).

Тем не менее специалисты еще не определились с окончательным обликом "Союза-5". Во-первых, не исключено, что новая ракета получит двигатель тягой не 740 тонн (как у РД-171), а 1000 тонн, для этого практически не придется менять конструкцию первой ступени носителя. Во-вторых, если на новую ракету будет установлен утяжеленный разгонный блок "Фрегат", что опять не потребует принципиальных конструктивных изменений, а диаметр головного обтекателя увеличен с 4,1 до 5 метров, то она сможет выводить на геопереходную орбиту 6,8 тонны, а на геостационарную - 3,8 тонны. В этом случае отпадет необходимость в тяжелых ракетах "Протон" и, вероятно, в "Ангаре".

Необходимость в последней все больше вызывает сомнения - хотя бы потому, что использование ее для запуска корабля "Федерация" будет дороже, чем на "Союз-5". "Ангара", таким образом, фактически отрезается от пилотируемой космонавтики и коммерческих пусков, в очередной раз превращаясь в дорогой и тупиковый проект. Вероятно, носитель станет резервной ракетой или будет использоваться в редких военных пусках. "Союз-5" также планируется сделать основой и для сверхтяжелой ракеты, ее облегченную версию "Энергия-3" (грузоподъемностью 68-72 тонны), фактически состоящую из трех первых ступеней нового носителя, могут запустить в 2028 году. Старт должен произойти с космодрома Восточный, запускать "Союз-5" и сверхтяжелую ракету планируется с одного и того же стартового стола.

В Роскосмосе уже не исключают, что для пилотируемой экспедиции на Луну, если до этого когда-либо вообще дойдет дело, будут использовать исключительно "Энергию" и "Союз-5": два пуска первого носителя и один - второго. Ранее космонавтов на спутник Земли планировалось отправлять при помощи пуска четырех тяжелых ракет "Ангара". От последней схемы из-за отказа от возведения второго стартового стола для "Ангары" на Восточном отказались.

На что "Роскосмос" променяет космодром Восточный и ракету "Ангара"

Стоимость пуска "Союза-5" Комаров оценивает в 55 миллионов долларов. По мнению главы Роскосмоса, такой ценник должен сделать в 2022 году новый носитель конкурентоспособным на мировом рынке. Насколько реалистичны подобные оценки? В их основу закладывается удешевление стоимости пуска ракеты Falcon 9 на 15-20 процентов к 2022 году, тогда как в действительности старт носителя SpaceX через пять лет скорее всего станет дешевле более чем на 50 процентов (сегодня пуск Falcon 9 оценивается в 62 миллиона долларов).

Последнее связано с многоразовым использованием элементов ракеты Falcon 9. В 2018 году планируется старт ее последней версии Falcon 9 Block 5, первая ступень которой способна выдерживать до десяти запусков. Компания также планирует эксперименты по сохранению второй ступени и головного обтекателя, одна и та же первая ступень ракеты Falcon 9 будет запускаться с интервалом менее суток после использования.

Стоит отметить, что к 2022 году мировой рынок коммерческих пусков наверняка будет отличаться от современного - для этого достаточно посмотреть, как он изменился за последние пять лет. В 2018 году SpaceX планирует занять 60 процентов мирового рынка коммерческих пусков, оставив России долю менее 10 процентов, тогда как в 2010 году страна, наоборот, занимала около 60 процентов рынка. Мировые космические лидеры готовятся к удешевлению пуска ракет и обострению конкуренции в ближайшие несколько лет.

Появятся носители Ariane 6 европейской компании Arianespace и Vulcan американской United Launch Alliance, уже без российского РД-180, устанавливаемого на Atlas V. Эти ракеты вряд ли будут дешевле "Протона" и "Союз-5", однако Ariane 6 будет способен выводить на околоземную орбиту сразу два тяжелых спутника, а Vulcan - фактически новая главная тяжелая ракета США - не останется без государственной поддержки. Стоимость японского среднетяжелого носителя H3 в минимальной конфигурации составит всего 45 миллионов долларов. Первый пуск носителя запланирован на 2020 год, в следующем десятилетии Япония планирует в год запускать в среднем восемь H3.

Однако старые и неповоротливые участники мирового космического рынка, в отличие от новых, вряд ли представляют опасность для России. В частности, в компании Blue Origin, принадлежащей Джеффу Безосу - второму самому богатому человеку в мире, - наверняка займутся демпингом.

И даже если России не удастся занять свое место в новой конфигурации сил, остается только надеяться, что в нашем распоряжении окажется по-настоящему хорошая ракета "Союз-5". В ее основу положены лучшие советские технологии, не зря глава SpaceX Илон Маск еще в 2014 году назвал российско-украинскую ракету "Зенит" лучшим носителем в мире - после Falcon 9. Ракета "Союз-5", если ее создание завершится успехом, окажется твердым середнячком, хотя судьба ее прототипа 30-летней давности действительно могла бы сложиться лучшим образом.

Андрей Борисов
24.07.17