РКК РКК «Энергия» приступила к изготовлению нового российского космического корабля «Федерация», сообщил гендиректор корпорации Владимир Солнцев. «Он находится в активной стадии работы, выпущена практически вся конструкторская документация, мы сейчас изготавливаем отдельные узлы», — сказал он. Солнцев уточнил, что первый корабль будет ориентирован на низкую орбиту и будет на 80% изготовлен из композитных материалов, а спускаемый аппарат — из алюминия.
“Если взять суммарно все материалы, из которых он изготавливается, то 80% это будет композит. Вопрос стоит в том, из чего должен быть изготовлен возвращаемый аппарат, то есть та капсула, в которой космонавты возвращаются на Землю. Сегодня мы работаем с алюминием, причем это новый сплав 1570С, который абсолютно новый, он с повышенными характеристиками, который позволит снизить массу корабля и обеспечить парирование динамических нагрузок”, — рассказал Солнцев.
При этом он отметил, что перед РКК «Энергия» стоит задача не только изготовить корабль, но и сделать его конкурентоспособным. Солнцев напомнил, что первая «Федерация» должна быть создана к 2021 году, когда начнутся летные испытания. «Далее мы уже сегодня закладываем следующий этап — этап модернизации. Я думаю, мы найдем какой-то компромисс по первому кораблю, он будет у нас ориентирован больше на низкую орбиту», — добавил он.
Корабль «Федерация» предназначен для доставки людей и грузов на околоземную орбиту, а также к Луне. Численность экипажа составит до четырех человек. В режиме автономного полета корабль сможет находиться до 30 суток, а в составе орбитальной станции — до года. Для выведения «Федерации» на орбиту планируется использовать тяжелые ракеты-носители «Ангара-А5В» и «Ангара- А5П». Первый запуск в беспилотном режиме запланирован на 2021 год, первый пилотируемый — на конец 2023 года.
ПТК «Федерация» полетит к Луне (перспективный транспортный корабль) — и это принципиальное отличие данной разработки от корабля «Союз». «Федерации» предстоит оснащать околоземные орбитальные станции и объекты на окололунных орбитах: доставлять космонавтов и грузы, обеспечивать спасение экипажей. Корабль сможет до 30 суток находиться в автономном полете, а значит, появится возможность для самых сложных научных экспериментов в условиях невесомости.
— Новый корабяь предназначен для межпланетных перелетов, — говорит Владимир Солнцев, президент РКК «Энергия». — Все технологии перелета к Красной планете нужно отработать, и подготовка лунной экспедиции подходит для этого лучше всего. Мы отрабатываем с американцами возможность стыковки наших кораблей. С Европой и Америкой обсуждаем возможность создания орбитальной лунной станции. Наши подходы где-то совпадают, а в чем-то отличаются. Но я считаю, что согласованный сейчас проект ФКП с прицелом на лунную программу как раз наиболее оптимален, эффективен и логичен.
Техническое задание на «Федерацию» предъявляет к разработчикам очень непростые требования. Необходимо создать многоразовый корабль, способный выполнять миссии в ближнем и дальнем космосе, длительный автономныи перелет, совершать точное приземление на подготовленный полигон, доставлять достаточно большое количество грузов и расширенный по составу экипаж, обеспечивать возможность управления одним пилотом и иметь высокую экономическую эффективность.
— Наши коллеги и конкуренты из других фирм-разработчиков космической техники такой комплекс задач перед собой не ставят. Мы же подняли планку очень высоко, — комментирует Марк Серов. — Нам бы хотелось создать умную машину, позволяющую реализовывать действительно прорывные проекты освоения космоса, в которых синергия возможностей человека и машины даст качественное изменение в практике космических полетов. Для реализации подобного подхода разработчикам, и в частности нашей команде — летно-испытательному отделу фирмы С.П.Королева, приходится иногда пересматривать, казалось бы, незыблемые истины. Например — то, что конструктивные элементы корабля можно делать не из металла, а из композитных углепластиков; что с помощью твердотопливной двигательной установки можно снизить посадочную скорость до нуля.
Использование сенсорных экранов на пульте экипажа и единой многоканальной ручки управления, многоразовый стыковочный агрегат, солнечные батареи из арсенида галлия, новейшие теплозащитные материалы — эти и многие другие решения являются инновационными не только для отечественной, но и для мировой космонавтики.
График подготовки запуска
- 2020 год — изготовление летного образца
- 2021 год — первый беспилотный испытательный полет
- 2023 год — первый пилотируемый испытательный полет
- С 2025 года — ежегодные полеты к спутнику Земли
- 2030 год — пилотируемая посадка на Луну. К 2035 году Россия планирует начать строительство базы на Луне. Лунная база способна вмещать до 12 человек.
Многоразовая система
Главное отличие нового корабля — на нем смогут летать в космос несколько раз. 10 полетов на низкую орбиту. Не менее 10 кратковременных полетов к Луне. При длительной лунной экспедиции со стыковкой с окололунной орбитальной станцией возможности корабля предусматривают три полета.
В перспективном корабле, конечно, намного комфортнее и просторнее, чем в «Союзе». Свободный объем на каждого члена экипажа ощутимо увеличен. Сразу видно участие в проектировании дизайнеров: все продумано до мелочей, чтобы жизнь экипажа в корабле отвечала современным эргономическим стандартам. Например — новые кресла: ложементы для экипажа стали гораздо удобнее. Пульт управления откидной, чтобы в полете было больше свободного места. Из кресла бортинженера я спокойно смогла дотянуться до фиксирующего устройства, откинуть пульт из верхнего положения для управления. Все клавиши пульта досягаемы, можно дотянуться до самой крайней кнопки. Даже кабинка туалета как в лучших авиалайнерах…
Новые материалы и конструкции
В космических кораблях «Федерация» будут использованы новые материалы и конструкции, новая парашютная система, двигатели мягкой посадки. «Федерация» будет возвращаться с окололунной орбиты со второй космической скоростью. Новые элементы поэтапно отработают на девяти беспилотных кораблях.
В проектировании используются композитные материалы. Оболочка командного отсека за счет композита станет значительно легче.
Оболочки космических кораблей во всем мире производились и производятся из алюминиевых сплавов, но количество и длина сварных швов ограничивают возможности конструкторов, — говорит Владимир Солнцев. — Любой шов — это зона высокой концентрации напряжения. А композит позволяет «наматывать» поверхности любой сложности и конфигурации. Мы уходим от сварки, других соединений. Получается «монокок», то есть единый несущий элемент. Но здесь еще есть над чем подумать. Впереди — цикл испытаний и поиск правильных решений.
Новая теплозащита возвращаемого аппарата рассчитана на вход в атмосферу при возвращении от Луны со второй космической скоростью.
— Для «Федерации» используются теплозащитные материалы с плотностью в три раза меньшей по сравнению с применяющимися на кораблях «Союз ТМА»,- комментирует Владимир Солнцев. — Конструктивно теплозащита представляет собой панели значительно большего размера, чем плитки на американском шаттле или нашем «Буране». Для обеспечения многоразового использования возвращаемого аппарата панели теплозащиты выполняются заменяемыми при межполетном обслуживании.
Экипаж
В конечном итоге все новые решения нацелены на повышение эффективности процессов изготовления и эксплуатации нового корабля, надежности и безопасности работы экипажа,- рассказывает Марк Серов. — Все это вместе является основными факторами конкурентоспособности и экономической эффективности программы в целом. Совместно с коллегами из проектных отделов и подразделений нашего летно-космического центра мы занимаемся проектированием деятельности экипажа ПТК. Это, в свою очередь, имеет прямое влияние на процессы отбора и подготовки будущих экипажей «Федерации».
Наблюдается некий диссонанс между существующей практикой отбора и подготовки космонавтов и потребностями программы летных испытаний новейшего пилотируемого комплекса. Диссонанс обусловлен, прежде всего, глубокой новизной и сложностью создаваемого изделия. С точки зрения технической подготовки, новизны и сложности задач, прямое заимствование из практики подготовки экипажей по программе МКС попросту невозможно. Кроме того, в сегодняшних условиях также практически невозможно параллельное создание изделия и учебно-тренировочных средств экипажа, эксплуатационной документации, необходимых для подготовки космонавтов.
Эта проблема не нова. Такая же ситуация складывалась при подготовке лунной программы и создании корабля «Союз» в 1960-х годах, при создании корабля «Буран» в 1980-х. Мы вернулись к этой проблеме на новом витке развития. Хотя рецепт решения давно известен и в космонавтике, и в смежных отраслях. Испытывать новое изделие должен тот, кто его создавал. Королев «придумал» летно-испытательный отдел именно с целью обеспечения участия специалистов фирмы в космических испытаниях, а затем использования опыта полетов в создании новой космической техники.
Сотрудники испытательного подразделения настолько глубоко погружены в проект корабля именно как специалисты по действиям и рабочим местам экипажа, что альтернативы им в космическом экспертном сообществе, даже среди опытных космонавтов, просто не существует. В процессе разработки корабля постоянно проводится совместная работа со специалистами Центра подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина. Ведь в конечном итоге после развертывания комплекса им предстоит работать с оборудованием.
Мы глубоко убеждены, что экипаж для летных испытаний должен формироваться из космонавтов с опытом полета на МКС, специалиста фирмы-разработчика и, возможно, представителя медико-биологического сообщества. Корабль создается и для того, чтобы в соответствии со Стратегией российской пилотируемой космонавтики на период до 2035 года осуществлять «расширение круга специалистов, участвующих в космической деятельности» для решения целевых задач,- отмечает Марк Серов.
Из четырех членов экипажа управлять кораблем может один пилот, задача остальных космонавтов — выполнять программу научно-прикладных исследований на орбитальных, лунных или межпланетных пилотируемых комплексах.
