Инженерная газета "ИНДУСТРИЯ"
? 25-26 (1491-1492), август 2009 года

На смену славно потрудившемуся "Союзу"

Заместитель генерального конструктора РКК "Энергия",
главный конструктор пилотируемых комплексов
Николай Брюханов

Федеральное космическое агентство подвело итоги открытого конкурса на право разработки эскизного проекта перспективной пилотируемой транспортной системы (ППТС) нового поколения. Его победителем стала Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева.

Перспективная пилотируемая транспортная система создается как ключевой элемент российской космической инфраструктуры, решающей задачи обеспечения национальной безопасности, технологической независимости и беспрепятственного доступа России в космос. Запуск кораблей ППТС планируется проводить с космодрома "Восточный", строительство которого, по решению Правительства РФ, будет развернуто в Амурской области. Посадка перспективных кораблей также должна осуществляться на территории России.

Система состоит из базового пилотируемого космического корабля и нескольких модификаций, построенных на его основе. Базовый вариант - пилотируемый транспортный корабль нового поколения (ПТК НП) Он предназначен для обслуживания орбитальных станций - доставки на них экипажей и грузов с последующим возвращением на Землю. А также для использования в качестве корабля-спасателя.

Модификации корабля будут решать специализированные задачи, как выполнение полетов к Луне, обслуживание и ремонт спутников на околоземных орбитах, длительные - до месяца - автономные полеты с целью проведения различных исследований и экспериментов. А также доставка и возвращение увеличенного количества грузов в беспилотном грузовозвращающем варианте.

Для ППТС принято модульное построение базового корабля в виде функционально законченных элементов - возвращаемого аппарата (ВА) и двигательного отсека (ДО). В возвращаемом аппарате разместится экипаж численностью до шести человек. При этой численности одновременно могут транспортироваться на орбиту и возвращаться на Землю грузы массой до 500 кг. При уменьшении численности экипажа масса транспортируемых грузов может быть соответственно увеличена.

Максимальный диаметр ВА равен 4,4 м, что вдвое превосходит диаметр корабля "Союз ТМА". Форма ВА выбрана из условия обеспечения повышенного аэродинамического качества при выполнении маневров, необходимых для приведения аппарата на российские посадочные полигоны.

Пилотируемый корабль нового поколения станет инновационным проектом, воплощающим новейшие тенденции развития науки и техники и создающим задел для внедрения высоких технологий в другие отрасли промышленности. Он проектируется высокоавтоматизированным, построенным на основе мощной вычислительной системы и скоростных каналов межкомпьютерного обмена. Развитые вычислительные средства позволят оперативно обрабатывать большие объемы навигационной информации, что требуется, в первую очередь, в процессе стыковки и при спуске на Землю. Источником навигационной информации станет новая аппаратура управления движением, сочетающая приемники системы ГЛОНАСС с высокоточными гироскопическими и оптическими датчиками.

Установка оборудования для связи через спутники-ретрансляторы позволит проводить сеансы связи в любой момент времени, а не только при пролете над наземными измерительными пунктами. Благодаря этому из практики околоземных полетов исчезнут так называемые "глухие" витки, на которых корабль недоступен контролю Центра управления полетом. Вся информация, передаваемая и принимаемая кораблем, будет представлять собой единый цифровой поток, защищенный от постороннего доступа, но удобный для дешифровки, распределения по потребителям и дальнейшего хранения. Экипаж корабля будет работать за современными пультами управления на основе жидкокристаллических дисплеев с "гибкими" меню и форматами отображения данных.

Использование российских полигонов для посадки корабля требует повышенной точности приземления, поскольку на территории нашей страны не так много открытых пространств южнее широты 51,6 градуса, отвечающих необходимым требованиям (рельеф, характер грунтов, ограничения по силе ветра, отсутствие сооружений и др.). Поэтому наибольшие отличия ПТК НП от "Союза ТМА" заключаются в системе посадки, которую, без преувеличения, можно назвать уникальной.

В целях повышения точности посадки решено отказаться от парашютной системы, подверженной влиянию ветрового сноса. И перейти к полностью реактивной системе. Твердотопливные ракетные двигатели будут "гасить" скорость снижения, начиная с высоты около одного километра. Посадка будет производиться на амортизированные опоры, за счет чего исключается типичное для "Союза" падение ВА на бок после касания грунтовой площадки.

Осуществление "мягкой" вертикальной реактивной посадки в запланированном районе ограниченных размеров позволит использовать ВА до 10 раз и, кроме того, применить этот опыт при создании лунных и марсианских посадочных аппаратов.

В двигательной установке ВА будут использоваться экологически безопасные компоненты топлива - газообразный кислород и этиловый спирт. Оснащение ДО автономными средствами управления позволит обеспечить его контролируемое затопление в согласованном районе Мирового океана. И, тем самым, предотвратить возможное выпадение фрагментов конструкции в населенных районах.

Система электроснабжения ПТК НП строится на базе поворотных солнечных батарей (с повышенным КПД фотопреобразователей) и перспективных литий-ионных аккумуляторов.

Новые конструкционные материалы на базе алюминиевых сплавов с улучшенными прочностными характеристиками и углепластики позволят снизить на 20-30% массу конструкции ВА корабля и продлить срок его эксплуатации. В дальнейшем отработанные на кораблях ППТС новые материалы могут быть использованы при создании автоматических космических аппаратов и межпланетных кораблей будущего.

Испытания корабля в беспилотном варианте планируется начать в 2015 г., а в пилотируемом - в 2018 г. С этого момента корабль должен стать ключевым элементом российской пилотируемой космонавтики. Специалисты РКК "Энергия" уверены, что корабль будет достойной заменой его славному предшественнику "Союзу".