Инженерный триумф Китая

Китай официально вошел в приватный клуб многоразовых ракет, успешно совершив первую вертикальную посадку орбитальной ступени на морскую платформу. Основной научно-исследовательский институт Китая CALT с первой же попытки совершил то, что годами пытались повторить частные и государственные компании по всему миру.

Историческое событие в мировой космонавтике началось с дебютного пуска 70-метровой ракета-носителя CZ-10B (Long March 10B) с космодрома Вэньчан.

Немного о характеристиках ракеты:

Двухступенчатая ракета-носитель среднего класса без боковых ускорителей (моноблок). Общая высота 70 м, диаметр корпуса 5 м. Стартовый вес составляет около 760 тонн.

В многоразовом режиме выводит до 16 тонн на низкую приблизительноземную орбиту (НОО). Основная проблема — развертывание национальной низкоорбитальной группировки спутникового интернета.

Первая ступень: семь ЖРД YF-100 на жидком кислороде + керосин. Закрытый цикл с дожиганием окислительного генераторного газа (высокий удельный импульс на уровне земли). Суммарно на старте двигатели выдают порядка 890–1000 тонн-сил (около 8750 кН). Двигатели имеют возможность глубокого дросселирования (снижения тяги) для выполнения тормозных импульсов (Boostback и Landing burn) при возвращении в атмосферу.

Вторая ступень с кислородно-метановым двигателем YF-219. Метан выбран из-за отсутствия коксования (сажи) в трактах охлаждения, что критически важно для перспективной многоразовости всей ракеты. Развивает 140 тонн-сил в вакууме, обеспечивая точное и экономичное довыведение полезной нагрузки.

После разделения ступеней вторая ступень отработала штатно и вывела полезную нагрузку на низкую приблизительноземную орбиту. Далее первая ступень вошла в плотные слои атмосферы, затормозила и совершила филигранную посадку на морскую баржу Линханчжэ в Южно-Китайском море (в 430 км от места старта).

Интересно, что при посадке применена технологию улавливания “веб захват” вместо опор. Китай отказался от использования тяжелых раскладывающихся посадочных ног на самой ступени (как у Falcon 9 от SpaceX). Вместо этого применена инновационная морская платформа сетевого улавливания, на нижней части ступени установлены специальные прочные крюки и штанги. Морская система Линханчжэ оснащена сложной фермой с натянутой сетью, тросами и растяжками. В финальной точке зависания ступень входит в створ ловушки. Тросы гасят остаточную кинетическую энергию удара, зажимая ракету в воздухе и фиксируя ее. Профит в том, что снижается сухая масса ступени (нет тяжелых ног и гидравлики), что напрямую увеличивает массу выводимого на орбиту груза.

До этого момента возвращать и повторно применять полноценные орбитальные ступени умели только американские компании SpaceX и Blue Origin.Теперь этот барьер взят Китаем, причем с первой попытки. Для Академии CALT это был дебютный возврат реальной ракеты-носителя — и сразу стопроцентная удача. До этого другие китайские ведомства и частники терпели неудачи на разных стадиях испытаний.

В данный момент пойманную ступень везут на берег для детального послеполетного анализа. Если дефектов не обнаружат, CALT планирует отправить её в свежий космический полет до конца этого года! Эра дешевых и массовых китайских космических запусков официально началась.

Все эти технологии — фундамент для лунной программы. Технологии CZ-10B — это полигон для создания сверхтяжелой пилотируемой ракеты Long March 10 (CZ-10), которая до 2030 года должна доставить тайконавтов на Луну. Первая ступень CZ-10B полностью идентична центральному блоку будущей лунной ракеты, где на старте будут синхронно функционировать сразу 21 двигатель YF-100K.

Напомню, что между США и Китаем сейчас разворачивается очередная лунная гонка. Руководство NASA открыто признаёт, что они находятся в состоянии жесткой конкуренции с Пекином, а разрыв между графиками двух стран сейчас измеряется буквально месяцами. Обе страны нацелены не просто на краткосрочные высадки, а на полноценное закрепление на Луне и строительство постоянных баз, преимущественно в районе богатого ресурсами Южного полюса. И все это до конца этого десятилетия!