«Техника-молодежи» 1999 №5, с.40-41


Станислав

НИКОЛАЕВ,

инженер

КОСМОДРОМ
ПЛЫВЕТ
К ЭКВАТОРУ

27

марта 1999 г. в 4 ч 49 мин московского времени состоялся первый испытательный пуск ракетно-космической системы «Sea Launch» («Морской старт»). Космодромом стала громадная самоходная плавучая платформа: длина ее — 137 м, а ширина — 80 м (подробнее см. мою статью «Космодром в океане» в «ТМ», № 2 за 1997 г).

Водоизмещение этой платформы на ходу — 27,5 тыс. т, а в полузатопленном состоянии (перед стартом) — 46 тыс.т. Центр управления запуском разместился на специально изготовленном сборочно-командном судне (СКС) «Си Лонч Коммандер» длиной 203 м, шириной 33 м и водоизмещением около 30 тыс. т

Запуском демонстрационного макета была доказана практическая возможность вывода коммерческих спутников с экватора, где само вращение Земли помогает ракете поднимать больший груз. Однако путь к осуществлению поставленной цели — созданию плавучего передвижного космодрома — оказался не таким уж легким...

ВСЕМ МИРОМ. Теория гласит: создание плавучего плацдарма прежде всего выгодно при выводе космических объектов на так называемую геостационарную орбиту. На ней, расположенной в плоскости экватора на расстоянии около 36000 км от поверхности Земли, размещают обычно спутники связи, поскольку здесь они движутся с той же угловой скоростью, что и планета, а значит, по сути дела, висят над какой-то точкой неподвижно.

Запуск туда с экватора позволяет не только обойтись без сверхэнергоемких маневров для поворота плоскости орбиты спутника, но и использовать при пуске ракеты-носителя дополнительный прирост скорости за счет вращения Земли. Значит, с экватора ракета — при той же мощности — сможет вывести гораздо больший полезный груз.

Но поскольку из всех расположенных на экваторе стран нет, к сожалению, ни одной, где можно было бы обеспечить столь необходимую для космических запусков стабильность — сейсмическую, климатическую и политическую — возникла идея создания плавающего, то есть передвижного, космодрома.

Международный проект «Sea Launch» был осуществлен совместными усилиями специалистов США, России, Норвегии и Украины. Координировала работы американская аэрокосмическая компания «Боинг», она же оборудовала всем необходимым порт основного базирования плавучего космодрома в Лонг-Биче, а также производит обтекатели для запускаемых аппаратов и обеспечивает их сопряжение в единую космическую головную часть, которая, в свою очередь, затем стыкуется с ракетой-носителем.

Россия представлена в проекте «Морской старт» ракетно-космической корпорацией «Энергия» им.С.П.Королева. Она производит верхнюю (в данном случае — 3-ю) ступень носителя, непосредственно выводящую спутник на требуемую орбиту. Этот разгонный блок давно и успешно используется в качестве 4-й ступени ракеты «Протон» для запуска межпланетных станций и тех же спутников связи. Конечно, модификация, предназначенная для «Морского старта», потребовала определенной доработки, но точно также дорабатывались и прочие составляющие этого международного комплекса.

Помимо разгонного блока, корпорация «Энергия» разработала автоматизированные системы управления подготовкой, пуском и полетом ракеты, а также измерительный комплекс. И наконец, она же осуществляет координирующую работу по созданию и монтажу ракетного оборудования в целом.

Всем, что связано непосредственно с морской частью проекта, занимается крупнейшая в мире норвежская (с некоторых пор уже транснациональная) морская корпорация «Квернер». На принадлежащей ей в шотландском городе Глазго верфи «Квернер-Говен» построено СКС с цехом-ангаром для сборки ракеты, комплексом автоматизированных систем управления подготовкой и пуском, командным пунктом управления полетом и другими системами. Все эти изготовленные в России агрегаты были установлены на судно и испытаны в Санкт-Петербурге — на верфях Канонерского судоремонтного завода.

Саму же платформу — плавучую стартовую площадку — из Глазго по морю транспортировали в Выборг, где на местном судостроительном заводе смонтировали стартовое оборудование. Основой для нее послужил гигантский катамаран «Одиссей», построенный несколько лет назад для разработки нефтяных месторождений в море. Использовать его по прямому назначению не удалось, и тогда громадную самоходную платформу купили норвежцы, решив применить совсем для других целей.

От Украины в проекте участвуют известное конструкторское бюро «Южное» и завод «Южмаш» (г Днепропетровск), где еще в начале 80-х гг была создана двухступенчатая ракета-носитель «Зенит». Она обладает не только высокими энергетическими характеристиками, но и использует экологически безвредные компоненты топлива: керосин и жидкий кислород. С ее помощью осуществлено уже два десятка успешных запусков.

Кроме того, в проекте «Морской старт» участвуют КБ транспортного машиностроения, НПО автоматики и приборостроения, НПО «Криогенмаш», КБ транспортно-химического машиностроения, завод «Атоммаш», завод «Арсенал» и другие организации.

КУДА УЕХАЛ КОСМОДРОМ? После того как сборочно-командное судно и стартовая платформа были полностью оснащены и прошли предварительные испытания на Балтике, их отправили своим ходом в Тихий океан — к западному побережью США. Здесь, в Лонг-Биче (штат Калифорния, неподалеку от места расположения американских фирм — производителей спутников), разместился так называемый «Базовый порт» — основная база «Морского старта». Там плавсредства будут заправляться топливом, туда же станут прибывать в разобранном виде ракеты-носители: их станут собирать на борту командного судна, а затем перегрузят в ангар платформы. В нем, при постоянном контроле условий хранения, ракета будет находиться в рейсе до места старта.

Сборочно-командное судно «Си Лонч Коммандер»: 1 — место сборки ракеты-носителя; 2 — место сборки космического аппарата; 3 — место сборки разгонного блока; 4 — командный пункт подготовки к пуску и запуска; 5 — ходовой мостик.

Плавучая стартовая платформа «Одиссей»: 1 — ракета-носитель «Зенит-3SL»; 2 — транспортер-подъемник; 3 — ангар; 4 — опорные колонны; 5 — емкости с компонентами топлива; 6 — балластные цистерны; 7 — приводы системы динамического позиционирования


Сами же запуски предполагается проводить примерно на 152-м градусе западной долготы, к югу от Гавайских островов. Согласно статистическим данным за полтора века этот участок Тихого океана считается специалистами наиболее спокойным.

По прибытии к месту старта платформа принимает балласт, заглубляя понтоны на 21 м — там на них не действуют никакие мыслимые волны. Точность положения комплекса поддерживается системой динамического позиционирования (наследница той, которая была разработана фирмой «Хьюз» для «героя «холодной» войны» — судна специального назначения «Гломар Эксплорер», смотри «ТМ», № 5 за 1998 г). После стабилизации платформы из ее ангара вывозится и устанавливается вертикально ракета-носитель с укрепленным на ней спутником. Выполняет эту операцию автоматизированный транспортер-подъемник, управление которым, как и всеми последующими действиями, ведется с командного судна. Туда же заранее переходит и экипаж платформы, дополнив собою его собственную команду из 230 человек.

А ИДЕЯ-ТО НАША! Интересно, что проект морского старта дважды обсуждался еще в СССР (что неудивительно — Байконур слишком далеко от экватора, в результате чего тот же «Протон» выводит на геостационарную орбиту только 1800 кг, тогда как на траекторию к Марсу — около 5 т!) и был отвергнут как фантастический. В третий раз РКК «Энергия» обратилась к нему, когда начала обдумывать способ выброса в дальний космос радиоактивных отходов. Для этого даже прорабатывалась концепция переделки супертанкера в стартовую площадку. И вот «безумная идея» превратилась в одно из самых дерзких инженерных свершений конца нашего столетия.

— Эта гигантская платформа на больших понтонах на волны совершенно не реагирует, — рассказал руководитель ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П.Королева Юрий Семенов. — Кроме того, возможность дистанционной подготовки к пуску повышает его безопасность. А старт из пустынной части океана позволяет не беспокоиться, что кому-нибудь на дом упадут отработавшие свое первые ступени ракеты-носителя... Получилось так, что один из самых сложных космических проектов конца XX века — чисто коммерческий, не использует государственных средств. В расчете на будущие прибыли финансирование осуществляется из средств самих партнеров. А также за счет кредитов банков.

Пока надежды оправдываются: портфель заказов растет. Правда, в основном на запуск геостационарных спутников связи. Впрочем, если пофантазировать, то можно представить, что «Морской старт» (этот или другой) в будущем сможет обеспечить запуск на орбиты элементов конструкций лунных поселений, которые стали более реальными, когда на Луне обнаружили лед. Или составных частей марсианских кораблей. Но сегодня у «Морского старта» более скромная задача, испытать смонтированное оборудование и начать плановые запуски.

Дело сдвинулось с мертвой точки, и сегодня специалисты с улыбкой удовлетворения вспоминают, сколько треволнений выпало на их долю.

ИСПЫТАНИЯ «ОДИССЕЯ». Лоцманы были непреклонны: только полное безветрие и штиль. В любую другую погоду они не гарантировали, что гигантский стальной остров (высотой 58, длиной 133 и шириной 67 м) впишется в узкие габариты канала, проходящего по шхерам Выборгского залива.

Теперь все это позади. Бывшая нефтяная платформа, превратившаяся в Выборге в самоходную стартовую площадку плавучего космодрома с названием «Одиссей» на бортах, благополучно добралась до порта постоянного базирования и с честью выдержала выход к экватору

— На сборочно-командном судне нам надо было смонтировать и испытать свыше 1000 тонн механического, заправочного, электротехнического и другого оборудования, необходимого для сборки ракет «Зенит», их автоматизированной подготовки к старту и управления полетом, — вспоминает заместитель генерального конструктора РКК «Энергия» и руководитель ее научно-технического центра Валерий Алиев. На самой же платформе «Одиссей», которая обрела второе дыхание у причала Выборгского судостроительного завода, предстояло смонтировать 3 тыс. т сложного стартового оборудования...

И хотя иногда приходилось работать по 14 — 15 ч в сутки, корабелы сумели очень многое сделать уже у достроечной стенки. А что все-таки не успели — доделали в пути. На верхней палубе платформы соорудили ангар для размещения ракеты, ниже разместилось оборудование для заправки керосином и жидким кислородом. При старте ракеты огненная струя из сопел двигателей будет бить не в бетонную выемку отводного канала, как на Байконуре, а прямо в воду, для чего стартовый стол вывешен за кормой. Когда платформа уже была готова к плаванию, руководство консорциума отказалось от первоначального плана вести ее вокруг мыса Горн или мыса Доброй надежды. И «Одиссей» отправился через Гибралтар, Суэцкий канал, Сингапур. На борт СКС в Петербурге было погружено два комплекта ракет «Зенит» и два разгонных блока РКК «Энергия», которые необходимы для вывода спутников на геостационарную орбиту.

СКОЛЬКО СТОИТ МЕЧТА? Экваториальное расположение «Морского старта» позволяет «Зениту» выводить спутники в два раза более массивные, нежели при старте с Байконура, что как бы переводит его в более высокий класс и удешевляет запуски. Поэтому «Си Лонч» продекларировала цены за запуск на 30-40 млн долл. ниже по сравнению с использованием европейской ракеты «Ариан-4», что сразу привлекло внимание заказчиков. Довольно быстро у фирмы «Боинг», которая в «Си Лонч» занимается маркетингом, сформировался портфель заказов на 30 запусков.

Это ускорит окупаемость проекта, который по первоначальным наметкам, стоил 400 — 500 млн долл., но в конечном итоге, видимо, обойдется в целый миллиард.

Россия уже получила реальную выгоду. Ведь 4 года около 30 тыс. человек работали для «Си Лонч», причем зарплату получали сотрудники предприятий самых бедствующих наших отраслей. Рабочие места даст и продолжение поставок ракет. РКК «Энергия» подготовила 400 человек для обслуживания «Морского старта» — двойной экипаж с запасом.

У президента РКК «Энергия» Юрия Семенова есть мечта — создать сугубо российский «Морской старт». Все наши судостроительные верфи наперебой предлагают свои услуги и готовы заменить норвежцев. И технически такой проект вполне выполним в России. А судя по темпам развития космонавтики в мире, работы хватит для всех.

P.S. А первым с «плавучего космодрома» все-таки стартовал — еще в прошлом году — наш носитель «Штиль». С нашей атомной подводной лодки проекта 667БДР Правда, спутник вывели немецкий...