Циклон-4

Циклон-4
Циклон-4
Циклон-4
Общие сведения
Страна Украина Украина
Семейство Р-36
Назначение ракета-носитель
Разработчик ГКБ “Южное”
Изготовитель Южмаш
Стоимость запуска (2007) $23 млн
Основные характеристики
Количество ступеней 3
Длина 39,95 м
Диаметр 3 м
Стартовая масса 193 т
История запусков
Состояние проект
Места запуска Бразилия Алкантара, Бразилия
Число запусков 0
Первый запуск Ноябрь 2013[1]
 
Первая ступень — 11K69
Стартовая масса 127,4 т
Маршевый двигатель РД-261
Рулевой двигатель РД-855
Тяга 297,4 т
Удельный импульс 301 с
Время работы 120 с
Топливо 121 т
Горючее НДМГ
Окислитель АТ
Вторая ступень — 11S692
Стартовая масса 51,7 т
Маршевый двигатель РД-262
Рулевой двигатель РД-856
Тяга 99,5 т
Удельный импульс 318 с
Время работы 160 с
Топливо 49 т
Горючее НДМГ
Окислитель АТ
Третья ступень — Неизвестно
Диаметр 4 м
Стартовая масса 13,38 т
Маршевый двигатель РД-861К[2]
Тяга 7916 кгс
Удельный импульс 330 с
Время работы 370 с
Топливо 9,12 т
Горючее НДМГ
Окислитель АТ

«Циклон-4» — проект украинского космического ракетного комплекса (КРК), куда будут входить ракета-носитель (РН) «Циклон-4» и наземный комплекс, обеспечивающий проведение на космодроме работ по подготовке и запуску РН и полезной нагрузки (ПГ).

РН «Циклон-4» является улучшенным вариантом трёх-ступенчатой ракеты-носителя Циклон-3 и предназначена для оперативного и высокоточного выведения на круговые, геостационарные и солнечно-синхронные орбиты космических аппаратов различного назначения с космодрома в Алькантаре (Бразилия). Она позволит выводить на экваториальную орбиту высотой 500 км ПГ массой до 5,5 т и массой до 1,8 т на геопереходную орбиту (ГПО)[3]. Первый старт намечен на ноябрь 2013 года[1].

Содержание

История проекта

Реализация украинско-бразильского проекта по «Циклону-4» началась в 2002 году, когда было достигнуто соглашение между Украиной и Федеративной Республикой Бразилия о долгосрочном сотрудничеству по использованию ракеты-носителя Циклон-4 на пусковом центре Алкантара. Хотя по этому договору первый пуск должен был состояться не позднее 30 ноября 2006 года, этот срок постоянно откладывался[4].

В 2004 г. договор был ратифицирован парламентами Украины и Бразилии. В соответствии с договором было создано СП «Алкантара Циклон Спейс». С украинской стороны его возглавил Александр Сердюк (его считают вдохновителем этого проекта). Предприятие получило эксклюзивное право на осуществление коммерческих пусковых услуг с использованием ракеты-носителя «Циклон-4»[5]. В этом же 2004 году срок первого запуска перенесли на 2007 год. Позднее его перенесли опять, теперь уже на 2009-й год. В конце 2009 года пуск всё ещё не состоялся, но по словам президента Бразилии Лула да Силва проект был готов на 75 %[6]. 1 июня 2010 г. глава Национального космического агентства Украины Юрий Алексеев заявил, что первый запуск перенесен на 2012 год[7][6].

В середине февраля 2010, ГКБ «Южное» завершило предварительные испытания двигателя для третьей ступени РН «Циклон-4» РД861К. Цикл испытания составил 1,5 месяца и проведен на одном двигателе без снятия его со стенда. Был отработан более чем тройной ресурс по продолжительности работы и по количеству включений (1362с и 11 включений). При этом было проведено одно включение продолжительностью 450с (полный полетный ресурс)[8].

В апреле 2010 года, «Алкантара-Циклон Спейс» получило предварительное экологическое разрешение на начало работ по строительству стартовой площадки для «Циклон-4». Генеральный директор НКАУ Юрий Алексеев сообщил что проект «отстаёт в создании отдельных элементов» и что после совета директоров «Алкантара-Циклон Спейс» в апреле 2010 появятся конкретные цифры о сроках реализации проекта.

После выборов в Бразилии и на Украине в 2010 году началось реальное финансирование проекта. К апрелю 2011 года, Украина вложила в проект по разным оценкам $ 100—150 млн, в то время как его полная стоимость оценивалась в $ 488 млн[9]. Для завершения программы «Циклон-4» было необходимо еще $ 260 млн. Первый летный образец ракеты к этому моменту был готов на 8 %, а полномасштабный макет носителя для отработки операций на стартовой площадке — на 20-25 %. Пробный пуск ракеты был перенесен на первое полугодие 2013 г[10].

В августе 2011 года украинское правительство дало гарантии для привлечения $ 260 млн кредитов государственным КБ «Южное» для завершения работ на пусковом комплексе Алкантара[9]. В технологическом плане, близилось к завершению изготовление тестового образца ракеты «Циклон-4» для ЛКИ. Были проведены четыре огневых стендовых испытаний маршевого двигателя третьей ступени РД-861K, а также продолжалась разработка высокоточной системы управления на базе лазерных технологий с использованием спутниковой системы навигации для обеспечения группового выведения КА. На космодроме в Алкантаре были получены необходимые разрешения на строительство и шло возведение вспомогательных объектов[9].

На встрече Премьер-министра Украины Николая Азарова и Министра науки, технологий и инноваций Федеративной Республики Бразилия Алуизио Меркаданте 22 ноября 2011 года была озвучена новая дата первого пуска — 15 ноября 2013 года[1].

В феврале 2012 года, КБ «Южное» заказало проведение обследования аэропорта и существующей взлетно-посадочной полосы в «Алкантаре» с целью разработки решения о возможности авиационной транспортировки составных частей «Циклон-4» самолетами АН-124[11].

Отличия от предыдущих версий

В РН «Циклон-4» предусмотрены следующие улучшения по сравнению с предшественниками[3][12]:

  • Новая 3-я ступень с увеличенным втрое запасом компонентов топлива. Кроме увеличения энергетики ракеты-носителя, это позволяет уменьшить продольную перегрузку до допустимых значений ~6g;
  • Многократное включение двигателя 3-й ступени РД-861K: до 3-5 включений маршевого двигателя и до 5 включений двигателей большой тяги ЖРС, что обеспечивает качественно новые возможности, в том числе, при групповом выводе КА;
  • Новая высокоточная современная система управления, безопасности и измерений;
  • Усовершенствованный головной обтекатель с увеличенным объемом полезной нагрузки на основе обтекателя РН «Ариан 4»;
  • Улучшенная экологичность. Так как «Циклон-4» использует высокотоксичные компоненты топлива (наследие его МБР-прошлого: несимметричный диметилгидразин (гептил) и азотный тетроксид (амил) в качестве окислителя), появилась необходимость минимизировать экологические риски. В разрабатываемой новой системе заправки топливо для всех ступеней поступает в ракету-носитель с нижнего торца 1-й ступени на стартовом столе, что помогает нейтрализовать токсичные пары ракетного топлива;
  • возможность термостатирования отсека полезной нагрузки воздухом высокого давления при отмене пуска ракеты-носителя.

Стартовый комплекс

Местоположение космодрома Алкантара

Циклон-4 разрабатывается в кооперации с Бразилией. По соглашению, украинские предприятия должны построить ракету-носитель и стартовый стол, а Бразилия со своей стороны предоставляет космодром «Алкантара». Этот космодром находится вблизи от экватора (2°22′12″ ю. ш. 44°24′00″ з. д. / 2.37° ю. ш. 44.4° з. д. (G) (O)), что за счет использования дополнительной составляющей скорости вращения Земли позволяет увеличить массу выводимого ПГ до 1800 кг на ГПО[12][13].

В наземный комплекс КРК Циклон-4 будут входить монтажно-испытательный комплекс (МИК) и стартовый стол. В первой части МИКа будут осуществляться работы по тестированию и подготовке к запуску спутников. Комплекс будет оборудован чистыми помещениями для приема, тестирования и интеграции спутников с головной частью РН. В другой части МИКа будет собираться сама РН. Здесь же будет проходить полная сборка «Циклона-4»[13].

РН перевозится из МИКа к стартовому столу в горизонтальном положении по железнодорожному полотну. После этого производится подъём РН в вертикальное положение и предстартовые тесты. Для обеспечения максимальной безопасности, большинство задач по подготовке к запуску будут автоматизированы[13].

Экономика проекта

Этот проект является кооперацией между Бразилией и Украиной, который выгоден обеим сторонам. Для Бразилии, не имеющей собственных космических технологий, важен доступ к украинским разработкам. Украина же, помимо доступа к дешевому экваториальному космодрому, получает шанс закрепиться на бразильском космическом рынке и загрузить производственные мощности «Южмаша»[14]. Участники проекта рассчитывают на 6—10 пусков «Циклона-4» ежегодно.

«Алкантара-Циклон Спейс»

Совместное предприятие, формируемое на основе равных вкладов каждой из двух сторон, названо "Бинациональное предприятие «Алкантара-Циклон Спейс». Предприятие является исключительно коммерческим проектом и основной вид его деятельности — запуск ракет с полезным грузом на околоземную орбиту[5]. Тем не менее, Украина внесла внесла свою долю в уставной фонд "Бинационального предприятия «Алкантара-Циклон Спейс» только лишь к ноябрю 2011 года[15][16].

Украина вкладывает в совместное предприятие свои передовые разработки, технологии и произведенную на украинских заводах высокотехнологичную продукцию. Сами ракеты-носители и некоторые космические аппараты будут производиться на украинских предприятиях, что в свою очередь влечет за собой реанимацию отдельных направлений металлургической, химической и электротехнической промышленности[5].

На сегодняшний день в реализации проекта принимают участие 16 предприятий Украины на основе договорных отношений с Национальным Космическим Агентством Украины (НКАУ) и совместной компанией «Алкантара Циклон Спейс». Основным разработчиком является Государственное конструкторское бюро «Южное» им. М. К. Янгеля и основным производителем ракеты-носителя станет государственное предприятие «Производственное объединение „Южный машиностроительный завод“ им. А. М. Макарова» (г. Днепропетровск). Кроме того в работах по этому проекту задействованы харьковские ОАО «Хартрон», НИИ радиотехнических измерений (системы управления), киевское ЦКБ «Арсенал» (система прицеливания) и еще несколько организаций космической отрасли. Кроме того, участвуют также ряд машиностроительных заводов, например мариупольский машиностроительный завод «Азовмаш», который изготовляет заправочные системы для Alcantara Ciclone Space и транспорт, на котором ракету должны доставить на стартовую площадку.

Экономическое обоснование проекта

Первоначально бизнес-план был составлен около 10-и лет назад и базировался на прогнозе запуска спутников системы Иридиум. До сегодняшнего дня спутники Иридиум выводились американскими и российскими ракетами. В настоящее время подписан долгосрочный контракт между Иридиум и SpaceX на выведение спутников поколения Iridium NEXT ракетами-носителями Фалькон-9 в 2015—2017. Таким образом, основа изначального бизнес-плана фактически отсутствует[17].

В 2007 году, общая финансовая результативность проекта прогнозировалась на следующем уровне[5]: цена фрахта — $35,6 млн, общий объем инвестиций — $180 млн, стоимость пуска — $23 млн, объем доходов — $1650 млн, чистая прибыль до уплаты налогов — $650 млн, период окупаемости внешних инвестиций с начала разработки — до 6 лет, внутренняя ставка возврата (IRR) инвестиций — 25 %, чистая приведенная стоимость (NPV) — $131 млн при единовременных затратах в $180 млн. (из них разработка модернизированной ракеты-носителя — $90 млн, разработка авионики — $20 млн.). Большей долей этих средств являлись заказы украинским предприятиям на производство высокотехнологичной продукции космического назначения.

В 2010 году, стоимость постройки наземного комплекса на космодроме в «Алкантаре» оценивалась в $487 млн[6].

Конкуренты

По своим характеристикам, таким как стартовая масса и полезная нагрузка, «Циклон-4» можно классифицировать как тяжелую ракету лёгкого класса, так и как лёгкую ракету среднего класса. Таким образом, «Циклон-4» сможет конкурировать как с ракетами лёгкого класса, так и с РН среднего класса.

РН лёгкого класса

В сегменте лёгкого класса, конкурентами являются российско-украинская конверсионная ракета-носитель Днепр. Эта РН используется для вывода на полярные и другие типы орбиты высотой 300—900 км один или группу спутников различного назначения стартовой массой до 3,7 т.

Кроме того, Россия заканчивает разработку РН Союз-2.1в, которая сможет использовать уже существующие стартовые площадки РН «Союз-2» и сможет выводить на низкую околоземную орбиту груз массой до 3 тонн из Плесецка. Кроме того, эта ракета будет использоваться для вывода спутников на солнечно-синхронные и другие орбиты высотой до 1500 км[18]. Её первый полет намечен на ноябрь 2012 года[19].

В то же время, Россия активно разрабатывает ещё одну собственную ракету — РН Ангара, способную полностью заменить украинские. Лёгкий вариант этой РН, «Ангара 1.2» по своим характеристикам близок к «Циклону-4»[20].

Со стороны Европы конкурентом является ракета-носитель легкого класса Vega, которая способна выводить на низкие орбиты до 2,3 т и чей первый полёт состоялся в начале 2012 года.

РН среднего класса

В сегменте среднего класса «Циклон-4» потенциально соперничает с российским проектом «Союз на Куру», использующий РН «Союз-СТ»; поэтому, конкурентами проекта могут считаться Роскосмос и российские предприятия. С другой стороны, по массе полезного груза (3240 кг на ГПО[21]), Союз-СТ значительно превышает возможности «Циклон-4» и может выводить более тяжёлые спутники, либо больше спутников за один пуск.

Также в сегменте среднего класса, конкурентом Циклона-4 может стать РН Антарес, создаваемая компанией Orbital в рамках программы NASA по разработке дешевых коммерческих средств доставки в космос (COTS). Первый запуск РН Антарес намечен на июнь 2012 года[22]. Полезная нагрузка на низкой околоземной орбите — от 5,4 до 7,6 т, а также от 1,3 до 1,8 т на геопереходной орбите, в зависимости от модификаций второй ступени. Задача данной РН — замена морально устаревшей и относительно дорогой РН Дельта-2, производства компании Боинг. Нюанс ситуации заключается в том, что ГКБ «Южное», разработчик «Циклона», также принимает участие в создании Антареса — по контракту с Орбитал на Южном машиностроительном заводе изготавливается первая ступень ракеты-носителя.

Сравнение характеристик РН лёгкого класса
Ракета-носитель Страна Первый полёт Кол-во запусков в год (всего) Широта СК Старт. масса, т Масса ПН, т Успеш. пусков, % Стоимость пуска, млн $
НОО¹ ГПО ССО²
«Днепр»[23] Флаг Украины / Флаг России 21.04.1999 1-3 (17) 46° / 51° 211 3,7 2,3 94 % 30,7[24]
«Рокот»[25] Флаг России 20.11.1990 1-2 (18) 46° / 62° 107,5 2,1 1,6 89 % 22,5 (€15)[26]
«Вега»[27] Флаг ЕС 13.02.2012 2(1) 137 2,3 1,6 100 % (1 пуск) 42[28]
«Циклон-4»[29] Флаг Украины конец 2013 0 2,3° 193 5,5 1,6 3,7 23³
«Союз-2.1в»[18] Флаг России ноябрь 2012 0 62°/46°/ 160 2,8 1,4⁴
«Ангара 1.2»[30] Флаг России 2013 0 62° 171 3.8
«Антарес»[31] Флаг США конец 2012 0 38° 240 5,6 4,4
¹ — высота 300 км, наклонение соответствует космодрому; ² — высота 300 км, наклонение 98°; ³ — оценка, 2007; ⁴ — высота 835 км

См. также

Примечания

  1. 1 2 3 Украина и Бразилия за стратегическое партнерство в космической сфере. Аэрокосмическое общество Украины. Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 1 декабря 2011.
  2. Жидкостный ракетный двигатель РД-861K. Конструкторское Бюро “Южное”. Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 18 апреля 2010.
  3. 1 2 РН Циклон-4. Государственное космическое агентство Украины. Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 1 декабря 2011.
  4. Когда Украина достроит свой «Байконур». Информационно - новостная система Ракетная техника (14.04.2010). Архивировано из первоисточника 18 июня 2012. Проверено 6 апреля 2012.
  5. 1 2 3 4 «Циклон-4» как ракета-носитель национальной идентичности. Экономические известия (01.11.07). Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 21 апреля 2010.
  6. 1 2 3 Азарову не нужен «украинский космос». ugmk.info (11.15.2010). Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 11.15.2010.
  7. РИА Новости — Украина — Первый запуск украинской ракеты-носителя «Циклон-4» намечен в 2012г. РБК Украина, 14.04.2010. Архивировано из первоисточника 5 февраля 2012. Проверено 23 марта 2011.
  8. КБ «Южное» завершило предварительные испытания двигателя для третьей ступени РН «Циклон-4». ВПК.name, 16.02.2010. Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 21 апреля 2010.
  9. 1 2 3 Украина инвестировала $ 130 миллионов в запуск ракет с космодрома Бразилии. Gazeta.ua (17.08.2011). Архивировано из первоисточника 18 июня 2012. Проверено 6 апреля 2012.
  10. Россия отказалась участвовать в украинско-бразильском проекте по запуску ракет "Циклон-4". РБК Украина, 12.04.2011. Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 17 апреля 2011.
  11. КБ «Южное» заказало исследование ПЦ «Алкантара». 34 канал (09.02.2012). Архивировано из первоисточника 18 июня 2012. Проверено 6 апреля 2012.
  12. 1 2 Проект Циклон-4. Государственное космическое агентство Украины. Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 1 декабря 2011.
  13. 1 2 3 Centro Espacial de Alcantara  (исп.). lcantara Cyclone Space. Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 1 декабря 2011.
  14. На Бразилию надвигается "Циклон-4". Коммерсантъ Украина (03.12.09). Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 20 апреля 2010.
  15. Состоялось заседание Совета директоров бинациональной компании "Алкантара Циклон Спейс". Аэрокосмический портал Украины (24.11.2011). Архивировано из первоисточника 18 июня 2012. Проверено 6 апреля 2012.
  16. Украина может сорвать участие в международном проекте «Циклон-4». Информационное агентство "Унiан" (15.01.2011). Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 19 января 2011.
  17. O momento da Alcântara Cyclone Space - Parte II  (порт.). Panorama Espacial (6.11.2011). Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 1 декабря 2011.
  18. 1 2 Союз-2 этапа 1в. ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс. Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 7 апреля 2012.
  19. План российских космических пусков (2012). Форум журнала «Новости космонавтики». Архивировано из первоисточника 18 июня 2012. Проверено 28 марта 2012.
  20. РН «ЦИКЛОН-4» - ЛУЧШИЙ НЕРЕАЛИЗОВАННЫЙ НОСИТЕЛЬ. Defense Express (19.05.2006). Архивировано из первоисточника 23 апреля 2012. Проверено 21 апреля 2010.
  21. акета-носитель "Союз-СТ". ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс. Архивировано из первоисточника 18 июня 2012. Проверено 9 апреля 2012.
  22. Orbital Sciences Corp, Antares Home Page. Orbital. Архивировано из первоисточника 18 июня 2012. Проверено 6 апреля 2012.
  23. Днепр. Конструкторское Бюро “Южное”. Проверено 7 апреля 2012.
  24. Iridium Reports Double-digit Revenue Growth in First Half of 2011  (англ.). Space News (8.08.2011). Проверено 8 апреля 2012.
  25. Rockot User's Guide, EHB0003, Issue 5, Revision 0. EUROCKOT Launch Services GmbH (Август 2011). Проверено 7 апреля 2012.
  26. European SMOS and Proba-2 Successfully Launched by Rockot  (англ.). Space News (9.11.2009). Проверено 8 апреля 2012.
  27. Vega User’s Manual Issue 3, Revision 0, стр. 2-7  (англ.). ARIANESPACE (03.2006). Проверено 8 апреля 2012.
  28. Vega Expected to be Price-competitive With Russian Rockets  (англ.). Space News (23.01.2012). Проверено 7 апреля 2012.
  29. CYCLONE-4 Launch Vehicle User's Guide Issue 1 – October 2010, стр. 53-56  (англ.). Alcantara Cyclone Space (10.2010). Проверено 7 апреля 2012.
  30. Семейство ракет-носителей «Ангара». ФГУП «Государственный космический научно-производственный центр имени М.В.Хруничева». Проверено 7 апреля 2012.
  31. NASA's Consolidated Launch Schedule  (англ.). NASA. Проверено 16 ноября 2012.

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

Полезное


Смотреть что такое "Циклон-4" в других словарях:

  • циклон — циклон: По ГОСТ Р 22.0.03; Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ЦИКЛОН — (от греч. kyklos круг). Род урагана, двигающегося, вращаясь, с необычайной быстротой. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЦИКЛОН [гр. kyklon вращающийся] геогр. область низкого атмосферного давления,… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • циклон — Основной элемент вихревого пылеуловителя, представляющий собой пылевую камеру с впускным патрубком с тангенциальной, спиральной или осевой подачей газа, с выпускной трубой, расположенной по оси циклона и с разгрузочным отверстием для удаления… …   Справочник технического переводчика

  • циклон — См …   Словарь синонимов

  • циклон — а, м. cyclone, нем. Zyklone <гр. kyklon вращающийся. 1. метео. Вихревое движение отмосферы с уменьшением давления воздуха от периферии к центру вихря. БАС 1. Через Москву проходит влажный циклон. Водопьянов Путь летчика. ЦиклонАльный… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • циклон — атмосферное возмущение с пониженным давлением воздуха в центре и вихревой циркуляцией вокруг центра против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном. К циклонам относится любой воздушный вихрь с соответствующим вращением… …   Морской биографический словарь

  • ЦИКЛОН — в технике устройство для отделения твердых частиц от газа. Очищаемый газ, поступающий в циклон, закручивается в цилиндрической части корпуса, образующей кольцевое пространство, частицы отбрасываются к стенкам и ссыпаются в нижнюю часть циклона,… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ЦИКЛОН — (Cyclone) перемещающееся по земной поверхности вихревое движение атмосферы с восходящим движением воздуха в центральной части вихря; давление воздуха убывает от периферии к центру. Для Ц. характерны большая облачность и осадки. Самойлов К. И.… …   Морской словарь

  • ЦИКЛОН — устройство для очистки воздуха (газа) от взвешенных твёрдых частиц. Очищаемый воздух (газ) поступает в Ц. через трубу, расположенную в верхней части камеры по касательной. Совершив несколько оборотов в Ц., воздух (газ) уходит через центральную… …   Большая политехническая энциклопедия

  • ЦИКЛОН — (от греч. kyklon кружащийся) область пониженного давления в атмосфере с минимумом в центре. Поперечник циклона несколько тыс. км. Характеризуется системой ветров, дующих против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой в Южном. Погода при …   Большой Энциклопедический словарь

  • ЦИКЛОН — 3 ступенчатая ракета носитель, созданная в СССР для запуска космических аппаратов. Применяется для запусков искусственных спутников Земли серии Метеор …   Большой Энциклопедический словарь


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»