Введение

Задачи освоения космического пространства явились мощным стимулом в развитии мировой науки и техники. Запуск в СССР (России) в октябре 1957 г первого ИСЗ положил начало практической космонавтики, а ракета Р-7, созданная в ОКБ-1 под руководством С.П. Королева, вошла в историю как первая ракета-носитель (РН), осуществившая вывод полезного груза на околоземную орбиту. Таким образом, мировой приоритет страны в открытии эры космонавтики был обеспечен благодаря успешному решению сложнейших научно-технических и производственных задач по созданию указанной ракеты-носителя, которая и по сегодняшний день, спустя почти полвека с начала запусков ИСЗ, является одной из базовых в ряду отечественных РН.

Многообразие задач, решаемых современной космонавтикой, определили необходимость создания космических аппаратов (КА) различного назначения и освоения различных типов орбит, от низких околоземных до межпланетных. Особое место занимает пилотируемая космонавтика, начавшаяся с исторического полета Ю.А. Гагарина в апреле 1961 г. РН "Восток", созданная на базе Р-7, обеспечившая успешный полет первого в мире космонавта, также вошла в историю мировых научно-технических достижений.

Сегодня масштабы космической деятельности человечества огромны. Космические технологии используют более 110 стран, а около 40 из них являются владельцами КА различного назначения. Однако количество стран, в которых разрабатываются и производятся собственные средства выведения КА, довольно ограничено, что является свидетельством сложности тех проблем, которые приходится решать при создании надежных РН. В 1960-70-е годы абсолютная монополия в этой области принадлежала двум странам - СССР и США. В течение 1980-90-х годов к ним присоединились ряд стран Западной Европы, объединенных в настоящее время вокруг Европейского космического агентства (ЕКА) с лидирующей ролью в нем Франции, а также Китай, Япония, Индия и др.

Если в период становления космонавтики работы в области ракетно-космической техники носили преимущественно закрытый характер, то начиная с 1990-х годов особенностью развития космической деятельности явилось формирование мирового рынка космических товаров и услуг. К настоящему времени сложилась определенная классификация сегментов этого рынка, в котором одним из важнейших являются "космические транспортные системы и средства доставки в космос полезных нагрузок". Неблагоприятные социально-экономические условия в России в 1990-х годах привели к значительному снижению потенциала ракетно-космической отрасли, что в период активного формирования мирового космического рынка значительно усугубило положение страны на этом направлении рынка высоких технологий. И только в сфере запусков КА отечественная ракетно-космическая отрасль остается конкурентоспособной. Мировой рынок пусковых услуг примерно поровну делится между Россией, США и ЕКА. Это является свидетельством высокого уровня разработок и производственной базы, созданной в стране в 60-80-х годах в области создания РН различного класса.

Одной из особенностей эксплуатируемых в настоящее время средств выведения является большая кооперация разработчиков и изготовителей ракетно-космической техники (РКТ), часть из которых находится в странах СНГ. В создании и эксплуатации практически всех, отраженных в настоящем пособии РН, задействована в той или иной мере кооперация предприятий, расположенных в России, на Украине, в Белоруссии. Все эти РН мы называем отечественными. С октября 1957 по настоящее время осуществлено около 2900 пусков отечественных РН, из которых полностью успешными явились около 2700 (150 - аварийных, 50 - частично успешных). С их помощью на орбиты в ближний и дальний космос выведено более 3 300 КА, в том числе около 150 иностранных. Для подготовки и пуска РН использовались 4 космодрома: "Плесецк" (с 1966 г. осуществлено более 1 500 пусков и выведено на орбиты 1920 КА), "Байконур" (с 1957 г. соответственно 1 200 пусков и 1 230 КА), "Капустин Яр" (с 1961 г. 140 пусков и 85 КА, в настоящее время не используется), "Свободный" (с 1997 г. 4 пуска и 4 КА).

Существующая отечественная система средств выведения КА включает ракетно-космические комплексы (РКК) с ракетами-носителями, относящимся по принятой у нас классификации к легкому, среднему и тяжелому классам.

К РН легкого класса относятся "Космос-3М", "Циклон-2", "Циклон-3" со стартовой массой до 200 т и массой полезной нагрузки до 3,6 т на низкой околоземной орбите (до 400 км). К данному классу относятся также твердотопливные четырехступенчатые РН "Старт-1", созданные на базе МБР РС-12М со стартовой массой 47 кг, способные выводить на низкие орбиты КА массой до 630 кг.

К среднему классу относятся РН типа "Союз", "Молния", "Зенит" со стартовой массой от 310 до 460 т, способные выводить полезные нагрузки на низкие орбиты от 7 до 13 т. РН "Молния" предназначена для выведения КА до 2 т только на высокоэллиптические орбиты с высотой апогея 40 000 км и перигея до 600 км.

Самыми мощными отечественными РН являются РН тяжелого класса типа "Протон", со стартовой массой около 700 т, обеспечивающие выведение КА массой до 20,4 т на низкие орбиты, а с применением разгонных блоков (РБ) типа ДМ - массой до 2,6 т на геостационарную орбиту.

Современные концепции дальнейшего развития средств выведения КА учитывают наряду с экономическими факторами ряд других обстоятельств, связанных как с разрушением прежней кооперации предприятий и отходом в зарубежную территорию крупнейшего космодрома Байконур, так и необходимостью обеспечения конкурентоспособности отечественных РН на мировом космическом рынке. Важнейшей задачей в настоящее время становится обеспечение независимого доступа России в космос и выполнение программ развертывания и поддержания отечественной орбитальной группировки КА (в течение 90-х годов ее численность уменьшилась почти в два раза и в настоящее время составляет около 100 КА). Гарантируемый доступ в космос заключается в возможности запуска КА (в первую очередь военного назначения) с космодромов, расположенных на территории России, ракетами-носителями, производимыми на российских предприятиях.

Среди мероприятий настоящего времени по совершенствованию отечественных средств выведения можно выделить:

- модернизация базовых, конкурентоспособных на мировом космическом рынке РН "Союз" и "Протон" с целью продления их жизненного цикла, восстановление ресурса пусковых наземных комплексов, сохранение и развитие производства усовершенствованных типов РН ("Союз-2", "Протон-М"). В этих целях совершенствуется конструкция их двигательных установок, создается новая система управления на современной элементной базе с "гибким" программным обеспечением для бортовых вычислительных комплексов и др.;

- освоение для выведения полезных нагрузок на низкие околоземные орбиты конверсионных МБР различного типа с заменой снимаемых с производства РН легкого класса "Космос" и "Циклон";

- формирование научно-технического и технологического задела по ключевым элементам РН нового поколения;

- проведение опытно-конструкторских работ по созданию универсальных космических ракетных комплексов легкого, среднего и тяжелого классов (проект "Ангара") с многократным использованием ступени-ускорителя (типа "Байкал");

- проработка и поэтапная реализация перспективных проектов использования для выведения полезных нагрузок авиационно-космических систем (проекты МАКС, "Воздушный старт").