Главная Социальные сети Сделано у нас. На максе представили первую частную сверхлегкую ракету-носитель Перспективное семейство сверхлегких ракет-носителей «Таймыр»

Сделано у нас. На максе представили первую частную сверхлегкую ракету-носитель Перспективное семейство сверхлегких ракет-носителей «Таймыр»

Ракета «Таймыр-7» в разрезе

Семейство модульных ракет сверхлегкого класса «Таймыр» с диапазоном полезных нагрузок от 10 кг до 180 кг на низкой околоземной орбите

«Таймыр» - основной проект «Лин Индастриал». Получил положительную оценку экспертов Кластера космических технологий и телекоммуникаций Фонда «Сколково».

Ракета «Таймыр» сделает космос доступным для каждого - будет выводить на орбиту в космос нано- и микроспутники (до 180 кг) по цене до $60 тыс./кг.

Зачем нужна маленькая ракета?

Последнее десятилетие наблюдается тенденция к переходу от тяжелых спутников массой несколько тонн к аппаратам микро- и наноклассов. Развитие мини- (100-500 кг), микро- (10-100кг) и наноспутниковых (1-10 кг) платформ наблюдаются по всему миру. В создании аппаратов подобных классов участвуют как частные и государственные компании, так и учебные заведения.

Российские частные фирмы Dauria Aerospace и «Спутникс» также создают микро- и наноспутники. «Спутникс» запустил первый российский частный спутник «Таблетсат-Аврора» (26 кг), Dauria Aerospace запустила два аппарата серии Perseus-M (по 5 кг) и один DX-1 (15 кг). ОАО «Российские космические системы» для отработки технологий запустила ТНС-0 № 1 (5 кг).

Не отстают и вузы. Академия Можайского запустила несколько спутников. Например, последний «Можаец-5» весил 73 кг. МГУ запустило «Татьяну-1» (32 кг) и «Татьяну-2» (90 кг), Уфимский государственный авиационный технический университет - УГАТУ-САТ (40 кг). МАИ запустило спутники МАК-1 и МАК-2 (по 20 кг), а также вместе с ЮЗГУ участвовало в создании аппаратов серии «Радиоскаф» (до 100 кг).

Скорее всего, количество создаваемых в России нано- и микроспутников продолжит расти. Помимо продолжающихся работ в вузах (очередные «Радиоскафы», «Бауманец-2» и т.д.) вот некоторые проекты частных компаний:

научный эксперимент «Кластер-Т» для регистрации гамма-всплесков космического и земного происхождения (Dauria Aerospace + ИКИ РАН) - 3-4 микроспутника;
микроспутниковая группировка мониторинга чрезвычайных ситуаций («Спутникс» и «Сканэкс» для МЧС РФ) - 18 микроспутников;
всепланетный дешевый интернет Yaliny - 135 микроспутников + 9 резервных.

Россия двигается в русле общемировых тенденций.

Например, на следующих графиках показано, как растет количество малых спутников в разных массовых сегментах.

График 1. Количество запущенных в космос космических аппаратов массой 1–50 кг , штук (исторические данные и прогноз)

Источник: SpaceWorks

График 2. Количество запущенных в космос спутников-кубсатов (1-10 кг) , штук

Источник: Saint Louis University (включая кубсаты, потерянные при старте)

При этом и в России, и в мире полностью отсутствуют сверхлегкие ракеты под такие спутники. Грузоподъемность ракет легкого класса («Союз-2-1В», «Рокот» и т.д.) и тем более средних и тяжелых ракет избыточна для выведения на орбиту единичных микро- и наноспутников. Так, самая легкая из действующих ракет сегодня - это Pegasus XL, которая выводит 443 кг на низкую околоземную орбиту. Поэтому малые космические аппараты запускают на этих ракетах совместно с большими (попутный запуск) или крупными партиями (кластерный пуск).

При попутном запуске часто возникает ситуация, когда задержка с созданием основной полезной нагрузки приводит к тому, что сроки запуска попутных нагрузок сдвигаются. Соблюдение графика выведения особенно критично при развертывании орбитальных группировок, состоящих из нескольких аппаратов. Например, срыв графика по запуску технологических малых космических аппаратов приводит к прямым финансовым потерям, так как задержка в проверке технологий тормозит создание коммерческих аппаратов на ее базе.

Еще одно неудобство - при попутном пуске орбиту выбирает не заказчик, а владелец основного груза. Некоторым аппаратам орбита критически важна. Так, для фотосъемки Земли обычно выбирают солнечно-синхронную орбиту (ССО). В 2013 году на ССО не было ни одного запуска, так что попутно туда улететь было просто невозможно.

И, наконец, третье ограничение попутных и кластерных пусков - нельзя применять высокоэнергетические устройства. Поэтому спутник не сможет использовать химические ракетные двигатели любого вида, пиросредства (из-за этого, например, ограничена возможность разворачивания больших по размеру конструкций, низкочастотных антенн) и баллоны высокого давления.

Все эти проблемы можно решить, создав ракету специально для запусков нано- (1-10 кг) и микроспутников (10-100 кг).

Конструкция ракеты

Мы предлагаем создать ракету, а точнее целое семейство модульных ракет сверхлегкого класса «Таймыр» с диапазоном полезных нагрузок от 10 кг до 180 кг на низкой околоземной орбите.

Они дадут возможность заказчикам оперативно запускать их микро- и наноспутники (в срок до 3 месяцев - против 9 месяцев у ближайшего конкурента) на любую низкую околоземную (в т.ч. полярную) или солнечно-синхронную орбиту без ограничений на конструкцию спутника.

Система подачи топлива - вытеснительная баллонная система, что позволяет предельно упростить конструкцию ракеты и ее пневмогидравлическую схему, отказаться от сравнительно дорогого турбонасосного агрегата (ТНА), увеличить надежность и снизить стоимость разработки. У использования простой вытеснительной схемы есть цена - она утяжеляет конструкцию. Использование более легких композитов вместо металла позволит решить и эту проблему.

В ракете будут использоваться передовые в технологическом плане композитные материалы - углепластик, углерод-углеродный композит, органопластик. Управление - с помощью газовых сопел и решетчатых воздушных рулей. Мы отказались от качания основных камер, что также упрощает и удешевляет проект.

Предполагается использовать малогабаритную систему управления собственной разработки на базе MEMS-датчиков угловых скоростей и микроконтроллеров с ядром ARM. Она сможет обеспечить необходимую точность выведения ракеты с использованием только коммерчески доступной и недорогой электроники.

В качестве горючего используется керосин, а окислителя - концентрированная перекись водорода. Данному топливу не нужно оборудование, выдерживающее сверхнизкие температуры (как при заправке жидким кислородом, например), и оно не ядовито (в отличие от азотной кислоты, тетраоксида азота и несиметричного диметилгидразина).

В основе проекта - оптимизация по критерию стоимости разработки и создания, а также по стоимости пуска и окупаемости ракеты-носителя, а не по увеличению доли полезной нагрузки, как это традиционно было принято в отрасли.

Конкуренты

Сейчас есть возможность запускать малые космические аппараты попутными и кластерными пусками. Их характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики космических запусков на низкую околоземную орбиту

Ракета (страна)	Цена за 1 кг, $ тыс.
«Рокот» (РФ)	18-21		2150
«Союз-2-1в» (РФ)	9	Керосин + жидкий кислород	2800
«Днепр» (РФ + Украина)	8	Несимметричный диметилгидразин + тетраоксид азота	3700
Minotaur I (США)	26	Смесевое твердое топливо	580
Minotaur IV (США)	12	Смесевое твердое топливо	1735
Epsilon (Япония)	41	Смесевое твердое топливо	1200
Vega (ЕС)	27	Смесевое твердое топливо, несимметричный диметилгидразин + тетраоксид азота	1500
Long March 2D (КНР)	7	Несимметричный диметилгидразин + тетраоксид азота	3500
Long March 2C (КНР)	6	Несимметричный диметилгидразин + тетраоксид азота	3850
Pegasus XL (США)	90	Смесевое твердое топливо	443
Falcon 9 (США)	7	Керосин + жидкий кислород	13150
«Протон» (РФ)	3	Несимметричный диметилгидразин + тетраоксид азота	22000

Примечание: жидкий кислород - криогенное топливо; несимметричный диметилгидразин, тетраоксид азота, смесевое твердое топливо - экологически опасны.

Источники: сообщения СМИ, сайты производителей РН и пусковых операторов

Идея сверхлегкой ракеты состоит в том, что сейчас малые спутники можно запустить только большой ракетой попутно с большим спутником или с большим количеством таких же «малышей». Заказчикам приходится ждать, когда будет готов большой спутник или наберется малых спутников на целую ракету. Если заказчику малого аппарата нужна какая-то конкретная орбита, то это еще сильнее затягивает ожидание подходящей ракетной «попутки». В результате до запуска может пройти один-два года.

Такие запуски напоминают поездку на автобусе или маршрутке, но запуск спутника на «Таймыре» - это такси. Нано- или микроспутник индивидуально доставляется на нужную орбиту. Гарантируется высокая оперативность - не более 3 месяцев до старта.

Отдельной строкой надо отметить такого конкурента как компания Nanoracks. Она запускает спутники с Международной космической станции (МКС) с помощью специального пускового устройства. Спутники доставляются на МКС грузовыми кораблями вместе с водой и питанием для космонавтов. Цена за 1 кг для американских коммерческих заказчиков - $60 тыс. Орбита запуска тоже по большому счету совпадает с орбитой МКС, и ее никак не изменишь. Казалось бы, Nanoracks должна разориться. На самом же деле, за полтора года фирма запустила более полусотни кубсатов. Спрос настолько превышает их возможности, что они собираются устанавливать на МКС еще одно пусковое устройство.

Секрет Nanoracks в оперативности - срок от передачи спутника до его запуска составляет около 9 месяцев, что очень быстро по меркам космической отрасли.

Поэтому компания, которая сможет обеспечить лучшую оперативность запуска с помощью сверхлегкой ракеты (например, «Таймыр» - до 3 месяцев), может рассчитывать на то, что заказчики будут покупать у нее пуски по цене не меньшей, чем у Nanoracks. Многие бизнесмены на Западе считают сверхлегкие ракеты перспективным бизнесом и уже включились в их разработку, но пока ни одна из ракет не введена в строй. В таблице 2 приведено сравнение «Таймыра» с потенциальными конкурентами.

Таблица 2. Характеристики планируемых запусков на низкую околоземную орбиту сверхлегкими ракетами

Примечания:

жидкий кислород - криогенный компонент, а азотная кислота экологически опасна;
везде приведена цена для заказчика, при этом себестоимость 1 кг для ракет семейства «Таймыр» от $15 тыс. до $45 тыс.;
Rocket Lab приводит розничную цену не для 1 кг, а для одной штуки кубсата формата 1U - от $72 тыс., т.е. для наноспутников формата 1U реальная цена за 1 кг будет ближе к $72 тыс., чем к $30 тыс. (если купить весь запуск).

Источник: сайты компаний

Семейство ракет

Мы собираемся создать линейку ракет с различной грузоподъемностью - от 10 до 180 кг. Различные модификации ракеты собираются из стандартных блоков как из деталей конструктора. Таких деталей в «конструкторе» «Лин Индастриал» четыре - УРБ-1, УРБ-2, УРБ-3 и РБ-2.

УРБ-1 - универсальный ракетный блок первой и второй ступеней (слева версия с 9 двигателями тягой ~400 кгс, справа - с одним ЖРД тягой ~4 тс)

Базовая конструкция УРБ-1 состоит из переходного отсека, приборного отсека, бака сжатого гелия, межбакового отсека с блоком управляющих двигателей на холодном газе, бака окислителя, межбакового отсека, бака горючего и хвостового отсека, в котором размещена маршевая двигательная установка (в ее состав входит один двигатель на ~4 тс тяги или девять двигателей тягой по ~400 кгс - в зависимости от варианта ракеты) и могут быть установлены аэродинамические рули.

Бак сжатого гелия - цилиндрический со сферическими днищами. Бак горючего и окислителя - цилиндрические с днищами в виде сегмента сферы. Выполнены из композиционных материалов.

Управление при использовании в качестве блока первой ступени, осуществляется с помощью одного или нескольких аэродинамических рулей, выполненных по схеме решетчатого крыла, при полете в верхних слоях атмосферы - с помощью двигателей на холодном газе, использующих газ наддува - гелий. При использовании в качестве блока второй ступени - только с помощью двигателей на холодном газе.

УРБ-2 - универсальный ракетный блок второй и третьей ступени

УРБ-2 состоит из приборного отсека, бака горючего, межбакового отсека, в котором установлены два бака сжатого гелия, бака окислителя и хвостового отсека с маршевым двигателем и блоком управляющих двигателей на холодном газе.

Бак сжатого гелия и горючего - сферические, выполнены из композиционных материалов. Бак окислителя - цилиндрический с сегментально-сферическими днищами, композитный.

УРБ-3 - ракетный блок третьей ступени

УРБ-3 состоит из приборного отсека, бака сжатого гелия, межбакового отсека, бака горючего, межбакового отсека, бака окислителя и хвостового отсека с маршевым двигателем и блоком управляющих двигателей на холодном газе.

Маршевый двигатель тягой ~400 кгс оснащен высотным соплом.

Бак сжатого гелия, горючего и окислителя - сферические, выполнены из композиционных материалов.

Управление осуществляется с помощью двигателей на холодном газе, работающих на газе наддува - гелии.

РБ-2 - ракетный блок третьей ступени

РБ-2 состоит из приборного отсека, бака сжатого гелия, межбакового отсека, бака горючего, межбакового отсека, бака окислителя и хвостового отсека с маршевым двигателем и блоком управляющих двигателей на холодном газе.

РБ-2 в целом аналогичен УРБ-3, однако бак окислителя выполнен цилиндрическим с короткой обечайкой и двумя полусферическими днищами.

Управление осуществляется с помощью двигателей на холодном газе, работающих на газе наддува - гелии.

Рассматривается возможность создания твердотопливной третьей ступени.

Ракеты семейства «Таймыр» и их основные характеристики:

«Таймыр-1А» - трехступенчатая ракета-носитель. Первая ступень - УРБ-1 с девятью ЖРД тягой по ~400 кгс, вторая ступень - УРБ-2 с ЖРД тягой ~400 кгс, третья ступень - УРБ-3. Стартовая масса - 2,6 т, длина - 16 м, масса полезной нагрузки на низкой околоземной орбите - 12 кг.
«Таймыр-1» - трехступенчатая ракета-носитель. Первая ступень - УРБ-1 с одним ЖРД тягой ~4 тс, вторая ступень - УРБ-2 с ЖРД тягой ~400 кгс, третья ступень - УРБ-3. Стартовая масса - 2,6 т, длина - 16 м, масса полезной нагрузки на низкой околоземной орбите - 14 кг.
«Таймыр-5» - трехступенчатая ракета-носитель. Первая ступень - 4 УРБ-1 с одним ЖРД тягой ~4 тс, вторая ступень - один УРБ-1 с ЖРД тягой ~4 тс, третья ступень - УРБ-2 с ЖРД тягой ~100 кгс. Стартовая масса - 11,2 т, длина - 16 м, масса полезной нагрузки на низкой околоземной орбите - 108 кг.
«Таймыр-7» - трехступенчатая ракета-носитель. Первая ступень - 6 УРБ-1 с одним ЖРД тягой ~4 тс, вторая ступень - один УРБ-1 с одним ЖРД тягой ~4 тс, третья ступень - УРБ-2 с ЖРД тягой ~100 кгс. Стартовая масса - 15,6 т, длина - 16 м, масса полезной нагрузки на низкой околоземной орбите - до 180 кг, на солнечно-синхронной орбите - 85 кг.

Затраты и прибыли

План реализации проекта по затратам:

1. Разработка аванпроекта космического носителя:

Выбор концепции орбитального носителя
Технико-экономическое обоснование
Бизнес-план
Анализ и выбор смежников
Патенты
Разработка наземного и транспортного оборудования
Обоснование выбора концепции системы управления
Отчеты по интеграции полезной нагрузки, процедуре заправки, телеметрическому обеспечению, наземным измерительным пунктам, частотам, электросистеме, пневмогидросхеме, динамике разделения
Изготовление 3D-графики и видеороликов
Участие в МАКС-2015 с макетом орбитального носителя
Пробная намотка баков
Испытания ЖРД на 100 кгс тяги на стенде
Испытания прототипа системы управления на дозвуковом и сверхзвуковом летающих стендах

Итого - 10 млн руб.

2. Разработка высотного прототипа ракеты

Работы по созданию ЖРД на 400 кгс тяги - 5 млн руб.
Создание проекта ракеты-прототипа - 5 млн руб.
Изготовление прототипа - 10 млн руб.
Система управления - 5 млн руб.
Стендовые испытания - 10 млн руб.
Административные расходы - 5 млн руб.

Итого - 40 млн руб.

3. Разработка космического носителя «Таймыр-1» и первый пуск стендово-летной ракеты с полезной нагрузкой до 10 кг:

Работа по созданию двигательной установки из 9 ЖРД по 400 кгс тяги - 15 млн руб.
Работы по выпуску серийной двигательной установки - 60 млн руб.
3D-моделирование конструкции ракеты - 7 млн руб.
Разработка моделирующего ПО - 15 млн руб.
Закупка оборудования - 17 млн руб.
Статические испытания - 5 млн руб.
Динамические испытания - 10 млн руб.
Макет наземного оборудования - 12 млн руб.
Тепловые расчеты - 2 млн руб.
Отработка системы электропитания - 3 млн руб.
Телеметрия - 5 млн руб.
Создание стенда для огневых испытаний двигательной установки первой ступени в сборе - 5 млн руб.
Создание мобильного стартового стола - 4 млн руб.
Разработка кабельной сети - 2 млн руб.
Огневые испытания - 5 млн руб.
Создание ЦУПа / подготовка расчета - 3 млн руб.
Модернизация / создание стартовой инфраструктуры - 10 млн руб.
Изготовление серии двигательных установок первой, второй и третьей ступени - 45 млн руб.
Конструкция ракеты-носителя - 25 млн руб.

Итого - 250 млн руб.

4. Разработка космического носителя «Таймыр-5» и первый пуск стендово-летной ракеты с полезной нагрузкой до 100 кг

Разработка ЖРД на ~4 тс тяги - 40 млн руб.
Разработка ракеты «Таймыр-5» с ПН 100 кг - 20 млн руб.
Изготовление и пуск ракеты «Таймыр-5» с ПН до 100 кг - 60 млн руб.

Итого - 120 млн руб.

Предполагаемая схема получения прибыли

Первый и второй год космических запусков

Количество коммерческих пусков c ПН 13 кг - 8 шт.
Цена одного коммерческого пуска - 0,6 млн $
Коммерческая стоимость кг на орбите - $60 тыс.
Прибыль от одного коммерческого пуска - $100 тыс.

Третий и последующий года космических запусков

Количество коммерческих пусков в год с ПН 100 кг и выше - 4 шт.
Цена одного коммерческого пуска - не менее $4 млн
Коммерческая стоимость кг на орбите - $40 тыс.
Прибыль от одного коммерческого пуска - не менее $2,7 млн

Таблица 3. Окупаемость проекта (затраты и прибыль в млн $ по кварталам)

Год	1				2				3				4				5
Пуск №	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Затраты, $	5	5	5	6,25	6,25	6,25	6,25	7,81	8,51	8,51	8,51	10,64	10,64	10,64	10,64	13,3	13,3	13,3	13,3	16,63
Прибыль, $	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	3,5	6,2	8,9	11,6	14,3	17	19,7	22,4	25,1	27,8	30,5	33,2

Примечание: ставка дисконтирования = 25%

График 3.
Таким образом, по истечении 2,5 лет и 11-ти запусков проект становится рентабельным и начинает приносить прибыль.

История проекта и текущее состояние

Компания «Лин Индастриал» приступила к разработке легкой ракеты «Адлер» в начале 2014 года. Весной того же года после встреч с потенциальными инвесторами и экспертами, которые признали проект слишком дорогим для маленького стартапа, и с российскими разработчиками нано- и микроспутников, которые выразили потребность в российском Nano Launch Vehicle, началась разработка сверхлегкого «Таймыра», которая в общих чертах была закончена осенью. Зимой этим проектом заинтересовались венчурные инвесторы, которые предоставили финансирование для дальнейших разработок. В апреле 2015 года проект одобрили эксперты космического кластера «Сколково».

Совместно с 202-й кафедрой МАИ идет разработка и подготовка к испытаниям прототипа жидкостного ракетного двигателя. Изготавливается двигатель в инжиниринговом центра «АртМех». Создана первая версия аванпроекта космического носителя, идет доработка. Заключены договоры о сотрудничестве с российскими производителями спутников «Спутникс» и Quazar Space - эти компании выразили заинтересованность в том, чтобы их аппараты полетели на «Таймыре».

В 2015 году компания успешно осуществила несколько полетов испытательных ракет для проверки работоспособности прототипа системы управления «Таймыра».

В августе 2015-го проект был представлен на авиасалоне МАКС.

Первые стендовые испытания двигателя запланированы на 2016 год.

Первый космический пуск планируется на I квартал 2020 года («Таймыр-1А»).

Отделение головного обтекателя от РН «Таймыр-1А»

2 июля 2015 года стартовала первая российская ракета, принадлежащая частной компании. Пусть ракета пока далеко не космическая, но это только начало.

В первом пуске испытывали прототип системы управления, которая полетит на космической ракете. Цель — проверить работоспособность датчиков при больших ускорениях ракетного полета и записать их показания. Решетчатые рули в этом полете были застопорены и поэтому выполняли только роль стабилизаторов. Электронное оборудование ракеты мы описывали в предыдущей новости (см. )

Смотрите небольшое видео о полете ракеты:

Результаты пуска таковы. Ракета взлетела на 180 метров. Это не высоко, но для проверки датчиков достаточно. Вдобавок, удобно, что за ракетой после приземления недалеко идти.

Двигатель отработал нормально, но парашют не вышел. Маленький пороховой заряд, который должен был вытолкнуть парашют из-под обтекателя, не сработал. Возможных причин две. Первая — один из электрических разъемов отошел из-за перегрузок при старте, поэтому заряд не воспламенился. Вторая — забыли подсоединить разъем перед стартом. Также не записались данные на дублирующее запоминающее устройство на базе Arduino. Возможные причины те же - отсоединение разъема или ошибка.

К счастью, ракета даже без парашюта относительно мягко приземлилась в лес, а данные записались в основную память системы управления. Информация об угловой скорости по крену приведена только за первую секунду полета (ракета летела 18 секунд, из них 9 секунд — до апогея), потому что потом датчик крена зашкалило. Результаты измерений — на графике.

================================================

«Таймыр-1Б» — трехступенчатая ракета. На первой ступени — разрабатываемый компанией унифицированный ракетный блок первого типа (УРБ-1) с жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) с абляционным охлаждением и тягой 3,5 тонны. Вторая ступень — тоже жидкостная, оснащена одним двигателем на 400 кг тяги с высотным соплом. Третья ступень -жидкостная с одним двигателем на 100 кг.

Стартовая масса ракеты — около 2 600 кг, полезная нагрузка, выводимая на низкую околоземную орбиту — 13 кг.

«Таймыр-5» — трехступенчатая ракета, собранная из унифицированных блоков УРБ-1 и аналогичного, но менее мощного блока УРБ-2. Первая ступень — это расположенные по бокам четыре блока УРБ-1 с ЖРД тягой 3,5 тонны. Вторая ступень — такой же УРБ-1 по центру, но у его ЖРД высотное сопло. Высотное сопло длиннее — за счет этого эффективнее работает на больших высотах. Третья ступень — УРБ-2.

Стартовая масса — 11 200 кг, полезная нагрузка — 100 кг.

«Таймыр-7» — самый тяжелый из семейства. Шесть боковых УРБ-1 образуют первую ступень, один по центру — вторую, и УРБ-2 — третью.

Стартовая масса — 15 600 кг. Полезная нагрузка на низкую околоземную орбиту — 140 кг, а на солнечно-синхронную орбиту — 95 кг.

«Таймыр-1П» — ракета, которая уже сможет выходить на околоземную орбиту. У нее две ступени: первая — УРБ-1 с девятью двигателями с тягой 400 кг каждый, а вторая ступень — небольшой блок с двигателем на 100 кг тяги или, возможно, твердотопливный двигатель с небольшим спутником.

Стартовая масса — 2350 кг, полезная нагрузка на низкой околоземной орбите — 3 кг.

«Таймыр-1А» — трехступенчатая ракета. Первая ступень — УРБ-1 с девятью двигателями тягой по 400 кг каждый. Вторая ступень оснащена одним двигателем на 400 кг тяги с высотным соплом. Третья ступень — один жидкостной двигатель на 100 кг тяги или твердотопливный вариант.

Стартовая масса — 2600 кг, полезная нагрузка — 11 кг.

На картинке «Таймыр-1П» и «Таймыр-1А» расположены слева от модели.

На всех ракетах используются экологически безопасные компоненты топлива — 85-процентная перекись водорода и керосин. В вытеснительной системе подачи газ наддува — гелий. Баки и баллоны - композитные. Управление ракетой — решетчатыми рулями и газовыми соплами на газе наддува.

Транскрипт

1 ТАЙМЫР Ракета-носитель сверхлегкого класса

2 «Кто не устремлял в ясную звездную ночь своих взоров к небу, на котором сверкают миллионы звезд? Какие несметные ценности могли бы быть доставлены на Землю, если бы удалось туда перелететь?» Ф.А. Цандер

3 1. МИКРОСПУТНИКИ

4 Микроспутники Микроспутники это космические аппараты массой менее 100 кг. В связи с постоянной миниатюризацией электроники микроспутники становятся все дешевле и легче, а их количество увеличивается экспоненциально.

5 Проблема Традиционный способ запуска микроспутников в виде попутной нагрузки похож на поездку автобусом долго и не всегда туда, куда нужно.

6 2. ТАЙМЫР

7 Решение Ракета-носитель (РН) «Таймыр-3-100» это такси для микро и наноспутников! В кратчайшие сроки обеспечит индивидуальную доставку космического аппарата на нужную орбиту.

8 РН «Таймыр-3-100» Головной обтекатель из углепластика Твердотопливный двигатель третьей ступени Двигатель «Цандер-В» Баки из высокопрочного алюминиевого сплава Инновационные 3D печатные двигатели «Цандер»

9 РН «Таймыр-3-100» Третья ступень 0,15 ТС Тяга 260 Вторая ступень С 2,6 Удельный импульс ТС Тяга 3 Ступени С Удельный импульс КГ Полезная нагрузка 500 КМ Высота орбиты 14,5 М Длина 1,2 М Диаметр Первая ступень 22,6 ТС Пиковая тяга 287 С Удельный импульс

10 ЖРД «Цандер» Форсуночная головка изготовленная на станках CNC из современных сплавов Насосный агрегат с BLDC электромотором Привод устройства управления вектором тяги Камера отпечатанная на 3D SLS принтере Блок силовой электроники Коллектор рубашки регенеративного охлаждения Композитный сопловой насадок

11 ЖРД «Цандер» Характеристики ЖРД «Цандер» Тяга (земная) Удельный импульс (на земле/в вакууме) Давление в камере Горючее 2500/2903 кгс 263/291 с 7.4 МПа Керосин Т-1 Окислитель Пероксид водорода (98%) Зажигание Пиротехническое Система подачи топлива Электронасосная Управление вектором тяги Время работы По одной оси до с

12 Пусковые услуги Шаг 1 Согласовываем с заказчиком пусковых услуг параметры требуемой орбиты и дату запуска Шаг 2 Шаг 3 Заключаем договор на предоставление пусковых услуг и оформляем страховку Изготавливаем и примеряем адаптер полезной нагрузки Шаг 4 Доставляем полезную нагрузку на космодром и устанавливаем на ракету. Проводим предстартовые процедуры Шаг 5 Пуск! «Лин Индастриал» будет оказывать комплексные услуги по запуску космических аппаратов, а не только заниматься производством ракет.

13 Стартовые площадки Плесецк Восточный Капустин Яр Байконур

14 3. РЫНОК

15 Прогнозы на 2023 год Микро и нано спутников работающих на орбите $ Оборот рынка микроспутников 90 Микроспутников ежемесячно выходят на орбиту

16 Прогнозы на 2023 год 50 кг Средняя масса перспективного спутника ДЗЗ1 420 Спутников в группировках ДЗЗ на ССО2 высотой 500 км 30 Спутников ДЗЗ нуждаются в ежегодной замене 1. Спутники дистанционного зондирования Земли 2. Солнечно синхронная орбита

17 Потенциальные заказчики

18 4. КОНКУРЕНТЫ

19 Обзор конкурентов Норвегия США SS Стоимость пуска (млн. $): 4.3 Масса ПН: 15 кг на НОО Дата испытаний: 2017 Россия North Star Launch Vehicle Стоимость пуска (млн. $): 3 Масса ПН: 10 кг на НОО Дата испытаний: 2020 Китай SPARK (Super Strypi) Стоимость пуска (млн. $): 12 Масса ПН: 250 кг на ССО Дата испытаний: 2015 FireFly Alpha Стоимость пуска (млн. $): 9 Масса ПН: 200 кг на ССО Дата испытаний: неизвестно Vector Heavy Стоимость пуска (млн. $): 3 Масса ПН: 105 кг на НОО Дата испытаний: 2018 Япония Таймыр Стоимость пуска (млн. $): 2.5 Масса ПН: 80 кг на ССО Дата испытаний: 2022 Errai Project Стоимость пуска (млн. $): 1 Масса ПН: 10 кг на НОО Дата испытаний: 2022 Kuaizhou-1A Стоимость пуска (млн. $): 4.8 Масса ПН: 430 кг на ССО Дата испытаний: 2017 LandSpace-1 Стоимость пуска (млн. $): 8 Масса ПН: 400 кг на ССО Дата испытаний: 2018 Electron Стоимость пуска (млн. $): 5 Масса ПН: 150 кг на ССО Дата испытаний: 2017 Новая Зеландия

20 Основные особенности проекта «Таймыр» Широкое использование 3d печати для создания конструкций сложных форм Электронасосный агрегат для простой, эффективной и безопасной системы подачи топлива Экологически безопасные не криогенные топливные компоненты авиационный керосин и пероксид водорода Высокая технологичность всех компонентов ракеты позволяет обеспечить оперативность предоставления пусковых услуг

21 Современные технологии против классических Классические технологии металлообработки Сочетание технологий металлообработки с передовыми аддитивными технологиями Трудозатраты на изготовление камеры ЖРД с рубашкой регенеративного охлаждения 72 ЧЕЛОВЕКА-ЧАСА 17 ЧЕЛОВЕКО-ЧАСОВ Вероятность брака при изготовление камеры ЖРД с рубашкой регенеративного охлаждения 2 % 1 % Количество технологических операций при изготовление камеры ЖРД с рубашкой регенеративного охлаждения 9 ВИДОВ 4 ВИДА

22 Конкурентные преимущества проекта «Таймыр» Благодаря дешевым материалам и использованию компонентов промышленного уровня стоимость пусков достаточно низкая. Например, доставка грузов на НОО высотой 400 км компанией Nanoracks стоит $/кг, в то время как мы планируем предоставлять аналогичную услугу за $/кг. Высокая технологичность всех компонентов ракеты позволяет обеспечить оперативность предоставления пусковых услуг. Сейчас от подачи заявки до выведения аппарата на орбиту проходит от 8 месяцев. Мы сократим этот срок до 5 недель, обеспечивая ежемесячные пуски. Мобильная стартовая инфраструктура и простая конструкция стартового стола позволяют осуществлять пуски с нескольких площадок, что даст возможность выводить аппараты на орбиты с любыми параметрами. «Лин Индастриал» это не просто компания, выпускающая ракеты, это компания-оператор пусковых услуг, предоставляющая доставку грузов на орбиту в виде современного и удобного сервиса.

23 Составляющие успеха Качественный сервис «ТАЙМЫР» Низкая стоимость пуска Высокая оперативность

24 5. ДОРОЖНАЯ КАРТА

25 Календарный план разработки проекта Первый пуск Стенд и производство В первый год разработки проекта мы намерены создать свой собственный стенд для проведения огневых испытаний и закупить оборудование для опытного производства. Помимо этого будет закончена разработка эскизного проекта ракетыносителя. Стартовый стол На протяжении третьего года мы намерены начать строительство стартовых сооружений и наземной инфраструктуры. Кроме этого мы закончим разработку высотной версии двигателя и начнем изготовление первого образца ракеты На пятый год после начала разработки проекта состоится первый тестовый пуск ракетыносителя «Таймыр-3-100». По результатам этого пуска в конструкцию, возможно, будут внесены некоторые изменения. Кроме этого предстоит большая работа по развертывания серийного производства ракеты и создания полноценного сервиса пусковых услуг Двигатель первой ступени В течении второго года разработки проекта мы завершим создание двигателя первой ступени. Также будет полностью закончена работа над конструкторской документацией ракеты «Таймыр» Наземные испытания ракеты Начало коммерческой эксплуатации Четвертый год разработки проекта будет посвящен изготовлению летного образца ракеты. В конечном итоге мы планируем установить ракету на стартовый стол и провести наземные огневые испытания. Спустя пять лет разработки проект будет готов к коммерческому использования. В первый год эксплуатации ракетыносителя «Таймыр-3-100» мы надеемся осуществить до десяти пусков.

26 Поэтапный план разработки проекта этапа Продолжительность Размер коллектива Требуемые инвестиции мес чел руб года чел руб. 2 1 год чел руб года чел руб руб. Этап Этап Этап

27 Окупаемость проекта и маржинальность руб. Стоимость проекта $ Себестоимость пуска $ Цена пусковых услуг 10 пусков В первый год эксплуатации руб. Прибыль в первый год эксплуатации 2 года Срок окупаемости проекта

28 РН «Super-Таймыр» эволюция проекта Транспортный корабль МКС 3 Ступени 1200 На третьей ступени установлен двигатель второй ступени РН «Таймыр» с электронасосной подачей топлива. Третья ступень (ЖРД «Цандер-В») КГ Масса ПН на НОО 180 км 400 Вторая ступень (ЖРД «Цандер-2В») КГ Масса ПН на МКС 26 М Длина 2,66 М Диаметр На первой и второй ступени использованы двигатели «Цандер-2» следующее поколение высокоэффективных двигателей на экологически безопасных компонентах топлива. ЖРД «Цандер-2» отличается наличием турбонасосного агрегата с полной газификацией окислителя и является двигателем замкнутого цикла. Первая ступень (8 х ЖРД «Цандер-2»)

29 РН «Super-Таймыр» эволюция проекта руб. Стоимость проекта $ Себестоимость пуска $ Цена пусковых услуг 7 пусков Ежегодно $ Прибыли в год 2 года Срок разработки проекта 1 год Срок окупаемости

30 6. КОМАНДА

31 История «Лин Индастриал» Испытан однокомпонентный двигатель на перекиси водорода «Селеноход» единственная команда-участник конкурса Google Lunar X PRIZE из России «Селеноход» участник космического кластера фонда «Сколково» Углепластиковый макет лунного ровера испытан в пустыне Юты на Mars Desert Research Station Предложен проект лунной базы первого этапа «Луна семь» «Лин Индастриал» участник космического кластера фонда «Сколково» Работа над стратегией космической отрасли в составе экспертного совета коллегии Военно-промышленной комиссии В проект «Таймыр» привлечены первые инвестиции Получен минигрант фонда «Сколково» Проведены испытания системы управления в реальном полете ракеты-прототипа Проведены огневые испытания жидкостного ракетного двигателя на стенде собственной разработки «Лин Индастриал» участник выставки «Россия, устремлённая в будущее».

32 Ключевые специалисты АЛЕКСАНДР ИЛЬИН Генеральный директор и главный конструктор Выпускник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Опыт работы в космической отрасли более 7 лет. Награжден почетной грамотой ФКА «За долголетнюю плодотворную работу в области создания и использования РКТ». Входил в состав команды «Селенохода» единственной отечественной команды Google Lunar X PRIZE. Работал на Mars Desert Research Station в пустыне Юты в 2013 году. АЛЕКСАНДР ШЛЯДИНСКИЙ Инженер-конструктор ДМИТРИЙ ВОРОНЦОВ Ведущий инженер Инженер по конструкциям ракет. Эксперт по космическим средствам выведения. Инженер в Волжском филиале НПО «Энергия». Опыт проектирования космической системы «Энергия-Буран». ИЛЬЯ БУЛЫГИН Инженер-конструктор Инженер по конструкциям ракет. Выпускник БГТУ «Военмех», факультет авиа-и ракетостроения. Специалист по общему проектированию. Выпускник университета им. Юрия Кондратюка, большой опыт работы ведущим инженером в металлургической отрасли. АЛЕКСЕЙ РЕБЕКО АЛЕКСЕЙ МАЗУР Инженер-химик Инженер-математик Специалист по химии ракетных топлив. Разработал уникальное твердое ракетное топливо с высоким показателем удельного импульса. Магистр МГТУ им. Н. Э. Баумана, специалист по динамике полета и математическому моделированию систем управления. Создал собственную трехмерную модель выведения ракет-носителей на замкнутые орбиты. ВИКТОР ШКУРОВ РОМАН РАЗДУЙ Специалист по двигательным установкам Инженер-строитель Свыше десяти лет работы инженером в отраслевых предприятиях, специалист по двигательным установкам. Имеет большой опыт разработки турбонасосных агрегатов. Специалист по наземной инфраструктуре. Выпускник университета им. Юрия Кондратюка, большой опыт проектирования объектов гражданской и промышленной инфраструктуры.

33 7. ТЕКУЩИЙ ПРОГРЕСС

34 Полученные инвестиции руб. Привлечено инвестиций

35 Результаты Человеко-часов работы над проектом 45 Опытно-конструкторских экспериментов 600 Страниц технической документации 6 Патентов

36 Изготовлен и испытан ЖРД тягой 100 кгс. Испытания проводились на самостоятельно собранном мобильном стенде

37 Создан и протестирован в условиях реального полета прототип системы управления ракеты-носителя

38 Проведены статические прочностные испытания изготовленного нами углепластикового бака с лейнером из полиэтилена

39 2017 «Таймыр-3-100» 2016 «Таймыр-12» 2014 «Таймыр-7» В результате трех лет разработки проект претерпел кардинальные качественные изменения

40 КОНТАКТЫ

41 Источники информации 1. O2 Consulting, Jan 2014, Open Data 2. PricewaterhouseCoopers, «Micro-launchers: what is the market?», February PricewaterhouseCoopers, «US Satellite Market», October SpaceWorks, 2017, Open Data 5. «Новости космонавтики», журнал, Март 2017

СХЕМА ПОСТРОЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО АВИАЦИОННО-РАКЕТНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ, АТМОСФЕРЫ И БЛИЖНЕГО КОСМОСА Авторы: Ханин И.Г., Петренко А.Н., Дронь Н.М., Замура В.В. Днепропетровский

ХХХI Академические чтения по космонавтике, Москва, 2007 г. ИЗ ИСТОРИИ РАЗРАБОТКИ ЖРД НА ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА В «НПО ЭНЕРГОМАШ» Авторы: В.И.Архангельский, В.С.Судаков НПО Энергомаш им. академика В.П.Глушко,

O А O «ГЛАВКОСМОС» ПУСКОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ КОМПЛЕКСНЫЕ РЕШЕНИЯ ДЗЗ ОАО «Главкосмос» Общая информация ОАО «Главкосмос» это многофункциональная компания, координирующая международную космическую деятельность

ЦЕЛЕВОЙ НАБОР В ВУЗ Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва 1 Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва ведущее российское ракетно-космическое предприятие, головная

Миссия Задавая стандарты мирового уровня, обеспечивать российские предприятия высококачественными автоматизированными системами измерения и управления, активно способствовать технологическому развитию

В честь 110-летия со дня рождения Сергея Павловича Королёва в лицее прошла фотоакция «Люди, подарившие нам космос!» 1907-1966 Королёв Сергей Павлович Советский учёный, инженер-конструктор, главный организатор

Основные направления развития двигательных установок для перспективных средств выведения России Доклад на Международной конференции "Европейская космическая политика: амбиции 2015 года" Сессия 1 "Общий

Электронный журнал «Труды МАИ». Выпуск 68 www.mai.ru/science/trudy/ УДК 629.78 Магнитно-импульсный привод для управляемого отделения наноспутников Гимранов З. И. Самарский государственный аэрокосмический

1. Цели и задачи дисциплины Цель дисциплины состоит в изучении основ ракетно-космической техники, приобретении элементарных знаний об устройстве ракетных летательных аппаратов для подготовки к изучению

РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ Ракетно-космический комплекс «Союз» Ракетно-космический комплекс «Союз» - старейший на космодроме Байконур. Самые яркие события в истории мировой космонавтики связаны с функционированием

40 УДК 629.78 А.А. БЕЛИК, Ю.Г. ЕГОРОВ, В.М. КУЛЬКОВ, В.А. ОБУХОВ, Г.А. ПОПОВ Государственный НИИ прикладной механики и электродинамики, Москва, Россия КОСМИЧЕСКАЯ ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА НА ОСНОВЕ КОМБИНИРОВАННОЙ

ВЧЕРА СЕГОДНЯ ЗАВТРА Основные этапы истории ГКНПЦ им. М.В. ХРУНИЧЕВА 1916 г. 1923 г. производство автомобилей «Руссо-Балт» 1923 г. 1927 г. производство самолетов «Юнкерс» по концессии 1927 г. 1951 г. производство

1 Электронный журнал «Труды МАИ». Выпуск 73 www.mai.ru/science/trudy/ УДК 629.785 Анализ тенденций развития отечественных и зарубежных ракетносителей сверхтяжелого класса Хуснетдинов И.Р. Центральный научно-исследовательский

L o g o Инновационный кластер для инновационного региона! Инновационный аэрокосмический кластер Самарской области МИССИЯ лидерство Самарской области и Российской Федерации в сфере разработки и производства

Чтения памяти К.Э.Циолковского, Калуга, 2001г К ИСТОРИИ РАЗРАБОТКИ ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ РД-270 ДЛЯ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ УР-700 Судаков В.С., Котельникова Р.Н., Чванов В.К. НПО Энергомаш им. академика

Космонавтика - Для чего нужна - Как развивалась - Где вход? Дмитрий Борисович Пайсон [email protected] http://www.payson.ru Космонавтика Лекция 2. Первые люди 12 апреля 1961 г., космодром Байконур Космонавтика.

УНИВЕРСИТЕТ МАШИНОСТРОЕНИЯ Образовательная программа «Современная космонавтика» в Университете машиностроения А.Ю.ШАЕНКО Русский метод обучения инженеров, ИМТУ (1875): Глубокая практическая подготовка,

УДК 629.76.38.764 Исследование и анализ применения ракетных блоков с РДТТ в качестве ускорителей жидкостных ракетносителей В.Н. Гущин Рассматривается эффективность применения твердотопливных разгонных

116 Экономика и управление Структура и пути развития мирового и отечественного космического рынка 2011 Е.С. Тюлевина ФГУП ГНПРКЦ ЦСКБ-Прогресс, г. Самара E-mail: [email protected] В статье проводятся

НОВАЦИИ В ОБЛИКЕ МНОГОРАЗОВЫХ МОДУЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ РАКЕТНО- КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ ВТОРОГО ПОКОЛЕНИЯ: ЗАДАЧИ И ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ЛЁТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ЛЕТАВШИЕ МНОГОРАЗОВЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

1 Факультет 1 «Авиационная техника» Стоимость платного на 2014/2015 учебный год (руб.) Приложение 1 к приказу 192 от 29 апреля 2014 года 24.03.04 Авиастроение по профилям: Конструкция, технология эксплуатации

КОСМИЧЕСКИЕ ДВИГАТЕЛИ СНТК ИМЕНИ Н.Д.КУЗНЕЦОВА С.Н. Тресвятский, генеральный директор ОАО «СНТК имени Н.Д.Кузнецова» Д.Г.Федорченко, генеральный конструктор ОАО «СНТК имени Н.Д.Кузнецова» В.П.Данильченко,

Городская Интернет - викторина, посвящѐнная Международному дню авиации и космонавтики Конкурсные работы принимаются до 24.00 часов 06 апреля 2016 года по e-mail: [email protected]. Подведение итогов

Престижно - стабильно - перспективно г. Королев Московской области www.tsniimash.ru О предприятии Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения»

Space ОРБИТАЛЬНЫЙ КОСМОДРОМ Частная инициатива по созданию перспективной космической транспортной системы и развитию российской пилотируемой космонавтики НОВАЯ ВЕХА ОСВОЕНИЯ КОСМОСА S7 Space выступает

План деятельности Федерального космического агентства на - ы Цель деятельности Цель 1. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГАРАНТИРОВАННОГО ДОСТУПА В КОСМОС СО СВОЕЙ ТЕРРИТОРИИ ВО ВСЕМ СПЕКТРЕ РЕШАЕМЫХ ЗАДАЧ, СОХРАНЕНИЕ ЛИДИРУЮЩИХ

Запуски космических аппаратов по Роскосмосу в 2011г. запуска в году 2 3 5 6 8 Обозначение космического объекта* «Прогресс М-09М» «Комос-2470» (КА «ГЕО-ИК-2») «Союз ТМА-21 («Юрий Гагарин») «Прогресс М-10М»

Тенденции мировой космической деятельности Алексей Беляков Исполнительный директор Кластера космических технологий и телекоммуникаций Фонда Сколково Возрождение интереса к космосу: Космическая гонка 2.0

Целевой набор 2018 г. Королев Московской области www.tsniimash.ru О предприятии Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения» (ФГУП ЦНИИмаш)

Механика Лекция 5 [email protected] aislepkov.phys.msu.u Лекция 5 Глава. Законы сохранения в простейших системах П...3. Движение тел с переменной массой. Уравнение Мещерского Формула Циолковского.

Воронеж удивляет И.Афанасьев На 43-м международном авиационно-космическом салоне Le Bourget"99 были представлены новые образцы перспективных жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), созданных в Конструкторском

Парусный модуль «Одуванчик» для управления орбитой наноспутников Авторы: Валерия Мельникова, Александр Боровиков, Максим Корецкий Юлия Смирнова, Екатерина Тимакова Руководители: Степан Тененбаум, Дмитрий

Разработка и изготовление беспилотного комплекса конвертопланного типа взлетной массой 30 кг (RHV-30) ПРОЕКТ «КОНВЕРТОПЛАН» РАЗДЕЛ ДОРОЖНОЙ КАРТЫ «ДЗЗ И МОНИТОРИНГ» ДОРОЖНАЯ КАРТА «AERONET» ВЛИЯНИЕ ПРОЕКТА

ПРОЕКТ компании GALAKTIKA: Орбитальный город «EFIR» «ЭФИРНОЕ ПОСЕЛЕНИЕ» концепция КОСМИЧЕСКОЙ КОЛОНИИ ЦИОЛКОВСКОГО Основные принципы строения космической колонии по проекту К.Э, Циолковского: сборка в

ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ НК-33-1 МНОГОКРАТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ СОВРЕМЕННЫХ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ ЛЕГКОГО, СРЕДНЕГО И ТЯЖЕЛОГО КЛАССОВ С.Н. Тресвятский, Д.Г. Федорченко, В.П. Данильченко ОАО «СНТК им. Н.Д.

Рынок спутниковой связи и вещания Пусковые услуги общая редакция: Анпилогов В.Р., к.т.н. Издание 2014/2015г. ЗАО ВИСАТ-ТЕЛ, [email protected], тел: +7 495 231 33 68 Оглавление 1 Введение... 5 2 Объем рынка пусковых

УДК (629.783) Выбор концепции и создание в лабораторных условиях двигательной установки для наноспутника # 09, сентябрь 2012 Павлов А.М. Студент, кафедра «Космические летательные аппараты и ракеты-носители»

Механика Лекция 4 [email protected] aislepkov.phys.msu.u Лекция 4 Глава 1. Кинематика и динамика простейших систем П.1. Законы Ньютона. П.1..3. -й Закон Ньютона. Уравнение движения. Начальные условия.

Источник: АиФ 20 января 1960 года в СССР на вооружение была принята первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7. Как достать американцев История первой советской межконтинентальной баллистической

Электронный журнал «Труды МАИ». Выпуск 67 www.mai.ru/science/trudy/ УДК 629.7.015.4 Прогнозирование характеристик модификаций летательного аппарата с ракетным двигателем твердого топлива Матвеев Ю. А.

Основоположники отечественной ракетной техники и космонавтики 2011 Королёв Сергей Павлович (родился 12 января 1907 года) Советский учёный и конструктор, основатель практической космонавтики. Создатель

Ключевые тенденции в развитии частной космонавтики Илья Гольдт Февраль 2016 Космические рынки 1 Общий объём космических рынков $330 млрд. Большая часть космических рынков downstream продукты и услуги с

101 Научно-испытательный центр ракетнокосмической промышленности России: основные направления производственной и научной деятельности Г.Г. Сайдов К.П. Денисов А.Г. Галеев Г.Г. Сайдов, Генеральный директор,

Основные этапы истории ГКНПЦ им. М.В. ХРУНИЧЕВА 1916 г. 1923 г. производство автомобилей «Руссо-Балт» 1923 г. 1927 г. производство самолетов «Юнкерс» по концессии 1927 г. 1951 г. производство отечественных

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет

ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РАСПОРЯЖЕНИЕ от 30 июня 2015 г. N 1247-р МОСКВА Утвердить прилагаемый перечень товаров, работ, услуг в сфере космической деятельности, сведения о закупках которых не

Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «ЦСКБ-Прогресс» Основные направления деятельности ФГУП «ГНП РКЦ «ЦСКБ- Прогресс» Историческая справка Дирижабли, велосипеды, автомобили,

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ИЗМЕНЯЕМОЙ СТЕПЕНЬЮ РАСШИРЕНИЯ СОПЛА Виктор Дмитриевич Горохов, зам. генерального конструктора ОАО "Конструкторское бюро химавтоматики",

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский

1. Цели и задачи дисциплины Цель дисциплины «Введение в ракетно-космическую технику» состоит в изучении основ ракетно-космической техники, приобретении элементарных знаний об устройстве ракетных летательных

Создание РН 14А15началось в 2008 г. ФГУП ГНП- РКЦ «ЦСКБ- Прогресс». РН 14А15 это двухступенчатая РН легкого класса обеспечивающая выведение полезной нагрузки (ПН) массой до 2800кг на низкую околоземную

СРЕДСТВА ВЫВЕДЕНИЯ КА РАЗРАБОТКИ ГКНПЦ ИМ. М.В.ХРУНИЧЕВА В РЕАЛИЗАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ПРОГРАММ А.И. Киселев, А.А. Медведев, ГКНПЦ им. М.В. Хруничева А.И. Кузин, Центральный НИИ Министерства обороны

Молодёжный образовательный проект «Воздушно-инженерная школа» МГУ имени М.В. Ломоносова http://roscansat.com О Воздушно-инженерной школе С 2011 года мы собираем и учим способных и тянущихся к высоким технологиям

Научноисследовательский институт машиностроения, государственное предприятие НИИМАШ Перспективные разработки ракетных двигателей малых тяг Модуль реактивной системы управления НИИ машиностроения - 2 624610

МАКЕТ КОСМОДРОМА ВОСТОЧНЫЙ Кокорина Е.А¹ Научный руководитель: Стасевский В.И ², магистрант кафедры точного приборостроения ¹ Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Гимназия 6, г. Томск,

Полет продолжался несколько секунд. Ракета не успела скрыться из виду, когда топливо выгорело, и она, потеряв тягу, стала валиться к земле. Из-под носового обтекателя высвободился парашют: испытания прошли успешно. Все выдохнули.

«Сейчас я другими глазами перечитываю воспоминания отцов-основателей советской космонавтики, всю эту классику, — говорит Александр Ильин. — Раньше мне казалось: ну разве можно что-то забыть, что-то доделывать уже в последние минуты перед стартом… Теперь понятно, что это даже естественно. Ведь технологии еще не были отработаны, да и производственных цепочек часто не существовало».

Слева направо: Алексей Калтушкин, генеральный директор; Александр Ильин, генеральный конструктор; Андрей Суворов, главный конструктор СУ.

Пару лет назад команда Ильина с проектом двухступенчатой ракеты-носителя легкого класса «Адлер» получила финансирование и пробилась в резиденты космического кластера «Сколково». В самом деле, идея выглядела на редкость своевременной. При стремительно растущем интересе к микро-, мини-, нано- и даже пикоспутникам увеличивается потребность и в небольших, дешевых ракетах для вывода их на орбиту — желательно на экологически безопасных топливных компонентах.

Однако «Адлер» с грузоподъемностью до 700 кг оказался команде «Лин Индастриал» не по силам. «"Таймыр» — тоже хорошее название, в нем два слога и есть буква «Р». К тому же так назывался планетолет у Стругацких, — объясняет Александр. — Эта ракета стала результатом нескольких попыток «ужаться», чтобы вместиться и в бюджет, и в наши собственные возможности. Теперь во главе угла стоит дешевизна разработки и серийного выпуска. Например, нам пришлось отказаться от надежных, но явно избыточных для нас двигателей РД-108, на которых летают «большие» ракеты".

«РД-108 планировались для первой ступени, — поправляет разработчик из «Лин Индастриал» Андрей Суворов, — а на второй мы думали использовать просто «голую» камеру от РД-108 со снятым турбонасосным агрегатом. Но этого упрощения оказалось мало. Поэтому появилась вторая ракета, «Алдан». Ее двигатель мы думали собрать просто из четырех малых рулевых камер от РД-108». При собственной массе 9−10 т «Алдан» мог бы поднимать на орбиту до 100 кг. Но и этого было недостаточно.

Окончательно уменьшенная ракета — уже под именем «Таймыр» — будет иметь грузоподъемность от 10 до 150 кг в конфигурации из семи модулей. А двигатели команда «Лин Индастриал» поставит свои. «Подходящих в продаже просто нет, — говорит Андрей Суворов, — как нет в России вообще коммерческого рынка ЖРД».

Цены и требования, которые выдвигают подрядчики, так высоки, что для «Лин» бывает проще сделать ту же работу самостоятельно. «Само по себе это даже неплохо, но требует дополнительного времени и сил, причем чем дальше — тем больше», — говорит Александр. Не найдя подходящего двигателя, в «Лин Индастриал» спроектировали свой, крайне нехитрый и недорогой.

Работающий на паре керосин-пероксид водорода, он вовсе лишен сложного турбонасосного агрегата: топливо подается за счет вытеснения из баков сжатым гелием. Сами же баки будут сделаны из углеродного композита. «Увы, пока нам не удалось найти в России производство, где способны обеспечить достаточное качество намотки углеволокна по приемлемой стоимости. Как бы не пришлось и эту сферу осваивать самостоятельно», — замечает Ильин.

Сверхлегкие ракеты семейства «Таймыр» проектируют, чтобы добиться минимальной стоимости доставки груза на орбиту. Для этого используется модульная схема носителей, экологически безопасное и некриогенное топливо, простая вытеснительная система его подачи, а также инновационная система управления, которая на порядок легче и дешевле традиционных аналогов. В диапазоне полезных нагрузок от 10 до 150 кг стоимость выведения составит около $60 000 за килограмм. Время готовности к старту — три месяца.

Так уже получилось с аэродинамической трубой: она оказалась «Лин» не по карману, и полноценную «продувку» пришлось заменить серией дополнительных летных экспериментов. Так происходит с огневыми испытаниями двигателя, стенды для которых инженеры готовят самостоятельно. Многие компоненты, спроектированные для тяжелых ракет-носителей, «Таймыру» попросту не по плечу — и их приходится изобретать заново, находя все более и более простые решения. Небольшая команда «Лин» вынужденно повторяет путь, который прошли пионеры космических полетов. Частный космический носитель, пускай и самый простой, требует совершенно нового опыта и новой организации производства.

«Взять хотя бы привычный окислитель — жидкий кислород, — поясняет Андрей Суворов. — Когда мы заполняем им бак, он испаряется. Для «больших» ракет с их огромными баками это не так существенно. Но если вы уменьшаете ракету до наших размеров, отношение площади поверхности бака к объему растет, и потеря кислорода становится проблемой. Это заставило нас обратиться к не совсем обычному для космических ракет компоненту — перекиси водорода». Она не требует криогенных условий хранения и сверхдорогих композитов для баков. Ее можно просто перевозить к месту старта в канистрах: дешево и просто.

Несмотря на все упрощения, создание космической ракеты-носителя остается невероятно сложной технической задачей. Недаром даже на куцем российском рынке частной космонавтики действуют несколько разработчиков спутников, но ракетами занимаются только в «Лин». И денежный, и технологический «порог входа» в эту отрасль слишком велик. Лишь постоянный поиск простых решений позволяет команде Ильина продолжать работу — и проводить испытания новых систем.

Перспективное семейство сверхлегких ракет-носителей «Таймыр»

Грузоподъемность: от 10 до 180 кг. Число модулей: от одного до семи.
«ТАЙМЫР-1А» трехступенчатая ракета-носитель. Стартовая масса: 2,6 т, длина: 16 м, масса полезной нагрузки на низкой околоземной орбите: 11 кг.
«ТАЙМЫР-1» трехступенчатая ракета-носитель. Стартовая масса: 2,6 т, длина: 16 м, масса полезной нагрузки на низкой околоземной орбите: 16 кг.
«ТАЙМЫР-5» трехступенчатая ракета-носитель. Стартовая масса: 11,2 т, длина: 16 м, масса полезной нагрузки на низкой околоземной орбите: 100 кг.
«ТАЙМЫР-7» трехступенчатая ракета-носитель. Стартовая масса: 15,6 т, длина: 16 м, масса полезной нагрузки на низкой околоземной орбите: до 180 кг, на солнечно-синхронной орбите: 97 кг.

«Легко понять: если у нас грузоподъемность 10 кг, мы не можем поставить обычную систему управления, которая сама весит примерно столько же, — объясняет Андрей Суворов. — Поэтому мы обязаны уложиться в килограмм, а лучше — еще меньше». Подходящих систем не существует нигде в мире: никому и в голову не приходило, что когда-нибудь понадобится разрабатывать ракету такой малой грузоподъемности. «Поэтому я и пытаюсь взять обычные твердотельные гироскопы и датчики, которые имеются в свободной продаже, и использовать их в системе управления космической ракеты», — продолжает Андрей.

Число запущенных в космос космических аппаратов массой 1−50 кг

Производители этих датчиков не подозревали, как высоко может подняться их продукция, и не тестировали ее на работу в условиях космического полета. Команде «Лин» приходится самостоятельно выяснять их незадокументированные возможности. «Перегрузки, вибрации — мы проводим уже девятые испытания летающей модели, пишем телеметрию на флешки, которые спускаются на парашюте, — говорит Андрей Суворов. — Пока летаем на дозвуковой скорости, но скоро начнем и сверхзвук».

В целом блок управления уже готов: три акселерометра, три МЭМС-гироскопа и вся необходимая электроника заключены в устройство весом меньше килограмма. «Получается, что обычные промышленные датчики мы научились использовать в космонавтике. Их разработчики вряд ли предполагали такой вариант, — не без гордости замечает Андрей. — Нам остается только слегка исправлять возникающие неточности». Систематическое отклонение, которое накапливается примерно к середине полета, разработчики будут корректировать благодаря еще одной простой идее.

Стандартные модули «Таймыр»: универсальный ракетный блок первой ступени (УРБ-1), универсальный ракетный блок третьей ступени (УРБ-2), ракетные блоки второй и третьей ступеней (РБ-1 и РБ-2).

Модуль управления дополнится датчиком положения Солнца. Это потребует ввести перед запуском данные о его движении, и после взлета ракета «поймает» свет небольшим фотоэлементом и сориентируется по нему, скорректировав показания датчиков. Такая система управления обещает стать уникальным продуктом и, по словам Суворова, к ней уже проявили интерес потенциальные заказчики, готовые покупать такие устройства для своих ракет.

По самым оптимистическим оценкам, первый полет прототипа «Таймыра» может состояться в конце 2018 года, а полноценный подъем до орбиты запланирован на 2020-й. Но в «Лин» готовы к тому, что эти сроки выдержать не удастся. Команда обходится минимальным числом подрядчиков, самостоятельно вникая в разработку каждой детали и задерживаясь на каждом шагу. Медленно формируется цепочка поставщиков и подрядчиков — но разработчики не унывают и прицеливаются гораздо дальше орбиты.

«На Луне побывало шесть экспедиций, и лет за пять мы можем отправить седьмую», — рассказывает Александр Ильин. Его проект «Луна семь» отталкивается от тех же принципов простоты, дешевизны и реалистичности. Такой пилотируемый полет не потребует разработки и производства невероятно дорогих сверхтяжелых носителей и может быть реализован на базе уже существующих элементов: ракеты «Ангара», разгонных блоков «Фрегат», кораблей «Союз-ТМА».

По плану за три перелета к Луне будут доставлены спутник связи и луноход, развернуты солнечная электростанция и легкая углепластиковая «крыша», отсыпанная местным грунтом. Наконец, прибудут основные модули базы: служебный, научный, складской и два жилых. Оснащенные колесами, они въедут под укрытие крыши и состыкуются друг с другом, готовые принять экспедицию из двух человек…

Судя по сложностям, с которыми сталкиваются разработчики «Таймыра», проект «Луна семь» вряд ли ждет скорая реализация. Но Ильина это не смущает: «Я для себя решил — что там ни будет дальше, а до космоса я доберусь обязательно».

Состоялась первая в истории России покупка частного ракетного стартапа. Резидент фонда «Сколково» - компания «Лин Индастриал» в ноябре вошла в группу компаний «Галактика», специализирующуюся на проектах в космической сфере. Фирма в течение нескольких лет разрабатывала сверхлегкие ракеты для запуска в космос микроспутников. По условиям сделки в «Лин Индастриал» на первом этапе будет вложено около 150 млн рублей. Сегодня миниатюризация - одно из магистральных направлений спутникостроения, поэтому сверхлегкие ракеты весьма привлекательны для заказчиков по доступности услуг и их стоимости.

Как рассказала «Известиям» президент группы «Галактика» Алия Прокофьева, покупка ООО «Лин Индастриал» была завершена 8 ноября, стоимость сделки не раскрывается.

Мы убеждены в том, что реализация проекта сверхлегкой ракеты-носителя - стратегическая необходимость для легкого доступа в космос и освоения околоземной орбиты, - заявила Алия Прокофьева.

В компании «Лин Индастриал» также подтвердили факт сделки.

В рамках группы компаний «Галактика» мы продолжим развивать проект сверхлегкой ракеты-носителя «Таймыр» и выполнять проекты по созданию малых космических аппаратов, - отметил гендиректор «Лин Индастриал» Александр Ильин.

Источник «Известий», знакомый с условиями сделки, рассказал, что она совершается в два этапа. Сначала «Галактика» получает 15-процентную долю стартапа в обмен на инвестиции в развитие компании - около 150 млн рублей. В случае выполнения обязательств «Галактике» будет передан контрольный пакет.

Ракетный стартап

Компания «Лин Индастриал» была создана в январе 2014 года. Цель проекта - создание дешевой сверхлегкой ракеты-носителя для запуска нано- и микроспутников. На тот момент это был первый в России полностью частный разработчик космических ракет. Костяк команды составила группа конструкторов ведущих предприятий ракетно-космической отрасли. Кроме того, к ней присоединились специалисты проекта по созданию частного лунохода «Селеноход» - единственного российского участника международного конкурса Google Lunar X PRIZE. В том же году стартап получил статус резидента инновационного фонда «Сколково», который выделил на развитие проекта грант в 5 млн рублей.

Первым инвестором «Лин Индастриал» стал топ-менеджер компании Wargaming.net (создатель популярной компьютерной игры World of Tanks) Сергей Буркатовский. По открытым данным, он получил 10% акций компании за 10 млн рублей.

Ключевой разработкой фирмы стал аванпроект ракеты-носителя «Таймыр», состоящей из нескольких блоков. Стоимость выведения на орбиту 1 кг полезной нагрузки организаторы проекта оценили в $40–60 тыс. Ракета должна была выводить от 100 до 180 кг на различные орбиты. По расчетам, для реализации проекта и выхода на самоокупаемость требовалось около $8,5 млн. На прибыль проект должен был выйти через два с половиной года после первого запуска. Однако столь значительной суммы стартапу найти не удалось.

В рамках проекта был создан и испытан тестовый композитный бак, проведены запуски небольших ракет для отработки системы управления. В декабре 2016 года в московской промзоне в ходе огневых испытаний жидкостного ракетного двигателя с тягой 100 кг произошел взрыв. Отлетевший осколок двигателя травмировал человека. Этот инцидент чуть не закончился для стартапа закрытием. Но компании удалось урегулировать ситуацию во внесудебном порядке.

В 2017 году «Лин Индастриал» продолжила поиск инвесторов и пересмотрела техническую часть проекта. Сотрудники фирмы полностью переделали облик ракеты, представили новый график разработки и финансирования. Новая стоимость реализации проекта была определена в €13 млн, из которых примерно половина предназначена для испытания ступеней и самой ракеты в сборе. В случае получения необходимого финансирования проект может быть завершен до 2023 года. При этом общая численность компании к моменту испытаний должна вырасти с десятка до 60–70 человек.

Первый полет ракеты «Таймыр» с грузоподъемностью 100 кг на низкой околоземной орбите планируется совершить в 2022 году. Предполагается, что один пуск будет стоить $4,5 млн (т.е. приблизительно по $45 тыс. за 1 кг). Ракету оснастят двигателями, созданными с использованием технологий 3D-печати. В качестве места старта рассматриваются площадки полигона Капустин Яр, а также космодромов Байконур и Восточный.

В компании «Лин Индастриал» оценивают оборот рынка микроспутников в 2023 году в €1,5 млрд с запуском ежемесячно около 90 нано- и микроспутников.

В последние годы проекты сверхлегких носителей получили в мире активное развитие. Самый известный из них - новозеландская ракета Electron. Ее первый пуск состоялся в 2017 году. Известно о двух проектах Китая - Kuaizhou-1A и LandSpace-1. Япония реализует проект SS-520-4, Норвегия - NSLV. Наибольшее количество сверхлегких ракет создается в США: SPARK, Firefly Alpha, Neptune, LauncherOne, Vector Heavy и Intrepid-1. В России в 2016 году появился второй частный разработчик сверхлегких ракет-носителей - «НСТР Ракетные технологии».

Мнение экспертов

Вице-президент фонда «Сколково», исполнительный директор кластера «Промтех» Алексей Беляков считает разработку малых ракет-носителей перспективной темой.

Стартапы в этой области привлекают внушительный для частной космонавтики объем венчурных инвестиций. Так, компания Rocket Lab в марте 2017 года привлекла $75 млн. Тремя месяцами позже Vector Space, основанная выходцами из SpaceX, привлекла $21 млн, в чем поучаствовал Sequoia Capital - один из знаковых венчурных фондов Кремниевой долины, - рассказал «Известиям» Алексей Беляков. - Все эти стартапы ориентируются на экспоненциально растущий рынок малых спутников. По оценкам Euroconsult, в следующие 10 лет будет запущено порядка 6200 таких аппаратов. Средняя цена запуска - $200 тыс., что открывает большие возможности перед компаниями этого рынка, в число которых входит и «Лин Индастриал».

Генеральный директор частной компании «КосмоКурс» (разрабатывает многоразовый суборбитальный космический комплекс для туристических полетов) Павел Пушкин считает, что состоявшаяся сделка - уникальное явление для российской космической отрасли.

Это первая покупка такого рода в нашем ракетостроении, - отметил Павел Пушкин. - До этого на российском рынке была только одна сделка - компанию «Спутникс» купил Роман Андрюшин, один из топ-менеджеров «Русского алюминия». На западных рынках такие сделки происходят нередко, но более часты случаи, когда стартап «гибнет» и люди из него переходят в другой.

По словам эксперта, перспективность новой сделки можно будет оценить только после уточнения ее деталей. Павел Пушкин считает, что €2 млн инвестиций, которые планируется привлечь на первом этапе, хватит на эскизное проектирование ракеты.

За эти деньги можно сделать не только аванпроект, но и эскизный проект, - рассказал Павел Пушкин. - После этого оформляется конструкторская документация. Эскизное проектирование подразумевает начальные вложения в экспериментальную базу, производство и т.д. На этом этапе уже нужно заложить завод для производства.

Согласно открытым данным, активный рост запусков нано- (менее 10 кг) и микроспутников (менее 100 кг) начался в 2013 году, когда на орбиту было запущено почти 100 таких аппаратов. С тех пор количество запусков растет. Ожидается, что в 2020 году стартуют около 400 нано- и микроаппаратов.