Во-вторых, четко определен круг задач, которые будет решать МАКС:
• выведение на низкую околоземную орбиту экипажей и различных полезных грузов;
• транспортно-техническое обеспечение космических объектов различного назначения, включая возврат полезных грузов с орбиты на Землю;
• аварийное спасение экипажей пилотируемых космических объектов;
• проведение научно-технических и технологических экспериментов на орбите, производство кристаллов, биопрепаратов и других материалов в условиях вакуума и микрогравитации;
• проведение международного контроля космического пространства; выполнение специальных программ в рамках международного сотрудничества и обеспечения коллективной безопасности;
• экологический контроль космического пространства и земной поверхности, оперативная разведка районов техногенных и природных чрезвычайных ситуаций; дистанционное зондирование Земли и исследование околоземного воздушно-космического пространства;
• сборка из модулей крупных объектов на орбите для межпланетных миссий;
• решение широкого круга задач в интересах обеспечения национальной безопасности России;
• очистка околоземного пространства от технологического мусора.
Решение указанных задач требует выполнения от 30 до 80 полетов в год, а это уже серьезная частота запусков, сразу выводящая МАКС в число лидеров рынка пусковых услуг. При такой интенсивности эксплуатации удельная стоимость выведения составит, по оценкам отечественных и зарубежных экспертов, от 1000 до 2000 долл. за килограмм полезной нагрузки. Для сравнения: для современных одноразовых ракет этот показатель составляет от 2400 до 24 000 долл.
Только решение задачи производства полупроводниковых материалов в условиях микрогравитации и сверхглубокого вакуума (интереснейший проект космического «завода» по производству полупроводниковых эпитаксиальных структур разработан Институтом физики полупроводников Сибирского отделения РАН, но это тема для отдельного разговора) обеспечивает рентабельность использования МАКС от 100 до 300% (при выходе на ограниченный рынок полупроводников со специальными свойствами и на широкий рынок)! Таким образом, проблема загрузки МАКС, вероятно, нашла свое решение.
МАКС сегодня
Каково же техническое состояние проекта на сегодня? Общий потребный объем финансирования (прямых затрат) на первые шесть лет исполнения производственно плана, без учета объема и стоимости существующего научно-технического задела, составляет около 3,5 млрд. долл., который может окупиться в течение первых 3,5-4 лет коммерческой эксплуатации системы. К настоящему времени на разработку МАКС уже израсходовано около 1 млрд. долл. в текущих ценах.
Непосредственно по «космической» части МАКС, т.е. по орбитальной ступени и подвесному баку, выпущены эскизный проект и комплект конструкторской документации. Изготовлены полноразмерные макеты составных частей и двигателей. В свое время на заводе «Южмаш» в Днепропетровске был изготовлен и макетный подвесной бак. Увы, в условиях финансового «голода» он был утилизирован в металлолом. По расчетам, кратность использования компонентов системы составит: по планеру орбитальной ступени – 100 раз, по ЖРД РД-701 – до 15 раз, по самолету-носителю Ан-225 – 1000 раз. В ходе 9-летней производственной программы запланировано проведение широкомасштабных НИОКР с постройкой опытных образцов системы – трех орбитальных самолетов и 12 внешних топливных баков (ВТБ). В качестве производственной базы для изготовления орбитальных самолетов, вероятно, рассматривается Тушинский машиностроительный завод (Москва), имеющий необходимый опыт многоразовых космических кораблей «Буран» (в период 1985-1992 гг. здесь было построено в общей сложности 11 таких изделий).
Основные характеристики авиационно-космической системы МАКС
Вариант системы |
ОС-П |
ОС-Б |
МАКС-Т |
МАКС-М |
Взлетная масса системы на ВПП, т |
620 |
620 |
620 |
620 |
Стартовая масса второй ступени, т |
275 |
275 |
275 |
275 |
Масса орбитального самолета, т |
26,9 |
26,9 |
|
|
Масса полезного груза, выводимого на орбиту высотой 200 км, т: |
|
|
|
|
- с наклонением i=51° |
8,3 |
9,5 |
18 |
5,5 |
- с наклонением i=28° |
|
|
19 |
|
- с наклонением i=0° |
|
|
19,5 |
7,0 |
Масса полезного груза, выводимого на орбиту с наклонением i=51°, т: |
|
|
|
|
- высотой 400 км |
6,9 |
8,0 |
17,3 |
|
- высотой 800 км |
4,3 |
5,4 |
16,1 |
|
Масса полезного груза, выводимого на геостационарную орбиту (Н=36 000 км, i=0°) |
|
|
до 5,0 |
|
Диапазон высот рабочих орбит, км |
140-1500 |
140-1500 |
14036 000 |
|
Длина отсека полезного груза, м |
6,8 |
8,7 |
13 |
7 |
Диаметр отсека полезного груза, м |
2,6 |
2,7 |
5 |
4,6 |
Диапазон возможных наклонений орбит,°: |
|
|
|
|
- широта точки старта 46° |
28-97 |
28-97 |
28-97 |
|
- широта точки старта 18° |
0-97 |
0-97 |
0-97 |
|
Боковая дальность при спуске с орбиты, км |
до 2000 |
до 2000 |
|
до 1200 |
Посадочная скорость ОС, км/ч, не более |
330 |
330 |
|
330 |
Экипаж, чел. |
2 |
- |
- |
|
Длина отсека полезного груза, м |
6,8 |
8,7 |
13 |
7 |
Диаметр отсека полезного груза, м |
2,6 |
2,7 |
5 |
4,6 |
Продолжительность полета, сут. |
5 |
30 |
|
|
Основные параметры трехкомпонентного двухрежимного ЖРД РД-701
|
1-й режим |
2-й режим |
Тяга в вакууме, кН |
2х2000,6 |
2х784,5 |
Удельный импульс в вакууме, м/с |
4071 |
4532 |
Удельный импульс на старте (М=0,8, Н=10 км), с |
3845 |
|
Расход топлива, кг/с: |
|
|
- кислород |
388,4 |
148,5 |
- водород |
29,5 |
24,7 |
- керосин |
73,7 |
|
Коэффициент расширения |
70/170 |
170 |
Давление в камере сгорания, бар |
300* |
150 |
Максимальный диаметр сопла, м |
2,4 |
|
Масса двигателя, кг |
1923 |
|
* в настоящее время, с целью увеличения надежности двигателя, параметр пересматривается |
Пилотируемый орбитальный самолет (ОС-П) Многоцелевой авиационно-космической системы МАКС (проект 1994 г.)
Читать дальше