Немецкая компания Isar Aerospace вывела на орбиту ракету Spectrum на пропане

Не так давно, 5 сентября состоялось замечательное по целому ряду причин событие. Немецкая ракета впервые вышла на орбиту Земли - произошло это через 80 с лишним лет после пусков баллистической ракеты Фау-2, которые Германия использовала для обстрелов своего нынешнего союзника по антироссийской коалиции - Англии. Довольно бестолковая в военном отношении затея, однако, позволила сделать первый снимок Земли из космоса. Ракета Спектрум является следующим по отношению к Фау-2 шагом и создается для целей независимого (видимо, от США) доступа Европы в космос.

Запуск ракеты космического назначения (РКН) впервые проведен с территории континентальной Европы, не относящейся к России, с самого северного космодрома мира в норвежской Аннёйе. По технической части Спектрума отметим, что полезная нагрузка (ПН) в 1 тонну впервые достигнута на ракете из углеродного композита, позволяющего повысить массовое совершенство РКН. И, наконец, для достижения орбиты впервые использован новый вид ракетного горючего - пропан.

Содержание

1. Ракета-носитель Spectrum (Спектрум)
2. Стартовые площадки ракеты-носитель Spectrum (Спектрум)
3. Новые технологии ракеты-носителя Spectrum (Спектрум)

Ракета-носитель Spectrum (Спектрум)

Ракета-носитель Spectrum (Спектрум) создана в компании Isar Aerospace. Она относится к легкому классу, обеспечивая вывод 1 тонны ПН на низкую околоземную орбиту (НОО) и 700 кг на синхронно-солнечную орбиту (ССО). Диаметр РН Spectrum составляет 2 метра, высота - 28 метров, объем под головным обтекателем длиной 6 метров составляет 13 куб. метров. Стартовая масса ракеты оценивается в пределах 50-60 тонн.

По компоновке Spectrum аналогичен керосиновым ракетам-носителям Falcon-9 и Electron, относящимся соответственно к среднему и сверхлегкому классу. 9 ракетных двигателей (РД) Aquila (Аквила) собственной разработки Isar Aerospace размещены на первой ступени РН Spectrum и один РД Aquila - на второй ступени, с вакуумным соплом и многократным включением в полете. Возможность многократного включения второй ступени делает РН Spectrum самодостаточной, способной выводить спутники без применения дополнительного разгонного блока (Kick Stage). Isar Aerospace позиционирует РН Spectrum как гибкое решение, позволяющее удовлетворять различные потребности клиентов. Предполагается обеспечить конкурентную цену выведения на околоземную орбиту в размере 10 000 евро за килограмм, а мощности завода Isar Aerospace под Мюнхеном рассчитаны на производство до 40 ракет Spectrum в год.

Характеристики нового РД Aquila, разработанного в Isar Aerospace, в деталях не раскрываются. Известно только, что он построен по открытой схеме, использует сжиженный пропан C₃H₈ и жидкий кислород в качестве ракетного топлива. Земная тяга каждого РД Aquila составляет 75 кН, вакуумная тяга - 94 кН. На проведенных стендовых испытаниях РД Spectrum достигнут ресурс в 6 включений продолжительностью по 260 секунд каждое.

Стартовые площадки ракеты-носителя Spectrum (Спектрум)

Запуски РН Спектрум проводятся на северном норвежском космодроме Аннёйе, обеспечивающем запуски на наклонение от 87,4 до 108 градусов, главным образом на ССО.

Именно с Аннёйе в марте 2025 года был проведен первый неудачный испытательный пуск РН Spectrum, а в сентябре 2026 года - второй результативный запуск.

На околополярную орбиту высотой 520х600 км был доставлен неотделяемый макет ПН и 5 различных кубсатов. РД второй ступени включался два раза в процессе выведения и, видимо, в третий раз для отработки маневра сведения ступени с орбиты (но этот маневр завершен не был).

Запуски РН Spectrum на среднеширотные орбиты с наклонением от 45 градусов будут проводиться с новой площадки в канадской Новой Шотландии, а запуски на орбиты с низким наклонением - с принадлежащего Франции экваториального Гвианского космического центра.

Новые технологии ракеты-носителя Spectrum (Спектрум)

РН Spectrum использует целый ряд новых технологий для минимизации стоимости выведения спутников на околоземные орбиты, в их числе композитные материалы, которые в настоящее активно внедряются в производство всех видов средств транспорта - наземного, водного, воздушного и космического.

Многодвигательная компоновка двигательной установки первой ступени РН Spectrum обеспечивает резервирование РД и принципиальную возможность реактивного возвращения первой ступени (хотя на данном этапе Спектрум будет запускаться однократно).

Вообще, РН Спектрум производит впечатление первой пробы современных немецких ракетостроителей. Несмотря на инновационную конструкцию из композитов, массовое совершенство РН Спектрум невысокое - всего около 2%. Ее ракетные двигатели открытой схемы смотрятся примитивно и не обладают пока достаточным для многократного применения ресурсом. Сравните, к примеру, рекорд РД Аквила в 1560 секунд при 6 включениях с достигнутыми полвека тому назад на советском НК-33 15 000 секундах при 15 включениях. Но здесь важно не то, что Спектрум отстает по технической части от российских, американских и даже китайских ракет, а то, что новый участник рынка запусков потенциально может предложить новый взгляд на организацию ракетного дела.

Мы не понаслышке знаем о традиционно высоком качестве немецкой техники - начиная от автомобилей и кончая газовыми турбинами. В ракетном деле очень многое можно сделать для упрощения конструкции изделий, процесса их производства и запуска, а также повышения невысокой пока надежности ракетной техники. Фактически мировое ракетостроение до сих пор движется по экстенсивному пути наращивания мощи и расходов - в этом плане любой новый взгляд на привычные вещи позволит найти новые оптимальные пути развития.

Например, применение пропана вместо традиционного для ракетной отрасли керосина позволяет снизить образование сажи в ракетных двигателях, что важно при их многократном применении. А также в перспективе реализовать экономичную и надежную замкнутую схему с дожиганием восстановительного генераторного газа (ДВГГ).

В ракетной технике применяется переохлажденный, вплоть до температуры жидкого кислорода, пропан, который по своей плотности и обеспечиваемому удельному импульсу (скорости истечения реактивных газов) находится между керосином и метаном. Пропан не требует, как менее плотный метан, создания баков увеличенного объема и проще, чем керосин, доводится до кондиций ракетного горючего.

Обращает на себя внимание и то, что пропан входит в состав сжиженного нефтяного газа (LPG), широко применяемого в автомобильных двигателях и в быту благодаря простоте его хранения. Мы знаем про летающие автомобили - наверное, когда-нибудь автомобили на пропане смогут летать и в космос! Не так уж фантастически в наше время выглядит идея о создании нано-РКН для запуска наноспутников. Но понятно, что перед этим предстоит пройти долгий путь по упрощению и совершенствованию космических технологий.

Сокращения:
РН - ракета-носитель
РД - ракетный двигатель
ПН - полезная нагрузка
РКН - ракета космического назначения
НОО - низкая околоземная орбита
ССО - синхронно-солнечнуая орбита

Наши аналитические обзоры:
Частный космос Илона Маска
12 запусков новозеландской ракеты-носителя Electron
Испанская многоразовая ракета Miura готовится к старту в космос