Економіка
17.06.2022

Україна – космічна держава

Україна входить до елітарного “клубу космічних держав”, в якому зараз членствує лише десять країн.

Україна – космічна держава

Виробництво космічної техніки – діяльність організацій з вищої ліги світового машинобудування, позаяк побудова космічних апаратів та ракет-носіїв, диктує дуже жорсткі вимоги щодо надійності в умовах  низьких та надвисоких температур, сильного радіаційного опромінення, космічного вакууму, стійкості до значних прискорень тощо. Також це пояснює складність конструкції з багаторазовим дублюванням систем, застосування надміцних та над стійких матеріалів, використання досконалої радіоелектронної апаратури та специфічного програмного забезпечення. Втім, Україна не лише може розробляти космічну техніку сучасного світового рівня, але й має неабиякі перспективи розвитку в цій царині. Тож розглянемо основні підприємства, які формують космічний комплекс країни.

Безперечним лідером космічної галузі в Україні є тандем КБ “Південне” та завод “Південмаш” у Дніпрі. За радянських часів вони проектували та виробляли здебільшого міжконтинентальні балістичні ракети (МБР). Втім, грань між МБР, які призначені для знищення обʼєктів, та ракетами-носіями для виведення вантажу в космічний простір досить умовна: серія ракет-носіїв “Циклон” виробництва “Південмашу”  є модифікацією  його ж міжконтинентальної ракети “Р-36орб”. Про надійність продукції дніпровських ракетобудівників свідчить той факт, що під час роботи першої модифікації “Циклона” – ракети-носія “Циклон-2”  було проведено 106 запусків і всі вони були успішними. Цей ракетний носій єдиний у світі з подібною статистикою. Подальший розвиток ракет цієї серії – “Циклон-4М – проектувався для запуску з космодрому в провінції Нова Скотія на Атлантичному узбережжі Канади, будівництво якого розпочала компанія Maritime Launch Services. 

На часі КБ “Південне” та “Південмаш” спільно з низкою українських підприємств, зокрема, “Хартрон-АРКОС”, “Хартрон-ЮКОМ”, “Київприлад”, “ЧЕЗАРА” та  “РАПІД” за замовленням американської “Northrop Grumman Corporation” розробили та випускають основну конструкцію першого ступеня ракети-носія «Antares».

Досить перспективним напрямком розвитку вітчизняної космонавтики є розроблюваний “Південмашем” так званий “повітряний старт”, тобто, система  виведення мікросупутників на орбіту твердопаливним двигуном з авіаційної платформи, в якості якої  виступає транспортний літак.  В цьому проекті також приймають участь італійська компанія Italspazio  та британська Orbit Boy.

 Слід зауважити, що до складу КБ “Південне” входить двигунобудівне конструкторське бюро, так зване “КБ-4”, що спеціалізується на проектуванні ракетних двигунів. Серед зразків його розробок, що нині затребувані закордонними виробниками ракетної техніки, можна згадати насамперед 

маршовий двигун РД-843 четвертої ступені (Attitude Vernier Upper Module)   легкої ракети Vega, що створена  Європейською космічною агенцією. Також можна згадати участь КБ у розробці двигунів для китайських ракет сімейства Long March, енергоблоки яких базуються на киснево-керосиновому двигуні РД-120, яий використовувався на другій ступені ракет Зеніт виробництва “Южмаша”. Розробки дніпровських двигунобудівників стали у нагоді і Корейському науково-дослідному інституту аерокосмічних досліджень (Korea Aerospace Research Institute, KARI): низка вузлів та систем  для комплектації ракет  сімейства KSLV, створених в межах національної космічної програми, замовлялись в Дніпрі.

Також до складу дніпровського космічного кластеру входить “Павлоградський хімічний завод”, який спеціалізується на  виробництві реактивних палив. В свою чергу завод включає до себе спеціалізований науково-дослідний інститут, який здійснює проектування різноманітних типів ракетних палив, а також здійснює теоретичні розрахунки та розробку реактивних двигунів.

Системи управління, навігаційні системи ракет-носіїв та космічних апаратів радянської доби, а згодом – і створених на пострадянському просторі, проектувались та вироблялись харківськими фірмами “Хартрон”, “Моноліт”, підприємством «Київприлад». Серед них можна зазначити і такі  ракети-носії, як українські “Дніпро” та “Циклон-3”.

Низка підприємств, що в радянські часи перекривала майже повний виробничій цикл створення ракет-носіїв, на часі вже не є самодостатньою.

Аналізуючи  світові тенденції створення космічної техніки, ми бачимо, що сучасні зразки створюються не окремими фірмами, а є продуктом широкої кооперації, часто – міжнародної. Подібний підхід, за рахунок жорсткої конкуренції, дозволяє створювати продукцію справжнього світового рівня.

Отже – підсумки для виробничої гілки космічної галузі: насамперед це участь   в проектах, що передбачають  широку кооперацію з іноземними фірмами, так як це було в проекті «Antares». Безперечно, будемо відвертими: конкурувати на рівних з грандами космічного ракетобудування, такими як  американські “Space X”, “Blue Origin” або “United Launch Alliance” ми не в змозі. Втім, по-перше: наша продукція за співвідношенням “якість\вартість” цілком може займати певні нишеві позиції навіть в американському ринку технічних рішень для космічних систем. По-друге: ми в змозі впевнено працювати з амбітними країнами, які намагаються реалізувати національні космічні програми. В якості прикладу – перспективним є напрямок співпраці з Туреччиною, такі компанії як Roketsan, Turkish Aerospace Industries  зацікавлені в українській компоненті власних космічних програм. В царині космічного двигунобудування   взаємовигідною виглядає, наприклад, співпраця   з індійською організацією космічних досліджень Indian Space Research Organisation – ISRO.

Втім не лише виробництво “заліза” робить Україну космічною державою. Експлуатація космічних апаратів потребує розвиненої наземної інфраструктури з спостереження, керування та обробки інформації, отриманої з орбіти. Ці функції покладені на Національну систему контролю та аналізу космічної обстановки та Центр прийому та обробки спеціальної інформації та контролю навігаційного поля. Останній  включає до себе станцію прийому і обробки інформації ПС-8.2, яка власне і здійснює  прийом та обробку інформації з дистанційного зондування Землі (ДЗЗ), яка отримана від будь яких  космічних апаратів світу.

Втім, і тут не обійшлось без розробки унікальної “матчастини”: РЛС  “Збруч”   дальнього радіомоніторинга   об’єктів в космічному просторі, яка була розроблена київським заводом “Арсенал” за замовленням Державного космічного агентства України, входить до складу Національного центру управління та космічного тестування. Станція призначена для виявлення як штучних об’єктів, так і космічного сміття, на орбіті Землі. Обчислювальна складова РЛС в змозі обчислювати траєкторію падіння фрагментів, а відтак – прогнозувати, чи  становлять вони загрозу для  населених пунктів або інфраструктурних об’єктів. На часі більш ніж 12 000 космічних об’єктів за допомогою “Збруча” каталогізовано,  їх траєкторії  перебувають під контролем.

       Втім, не слід робити вигляд, що космічна галузь в Україні є безпроблемна. Певна частка ще радянських компетенцій втрачена, низька ефективність керуючих структур  є досить потужним гальмом, що стримує подальший розвиток аерокосмічного комплексу країни.  Насамперед це обумовлено  монополією держави в космічній царині, довгий час  стаття 4 Закону “Про підприємництво”, декларувала, що діяльність, пов’язана зі створенням ракетоносіїв, може здійснюватися виключно державними компаніями. Слід зауважити, що значна частка коштів, яку планується залучити на розвиток космічної галузі України, мусить надійти від інвесторів. А інвестори зазвичай досить стримано відносяться до ідеї вкладання грошей в державні структури.

       Втім, на часі в Україні вже працює филиал американской приватної аерокосмічної компанії Firefly Aerospace.  Експериментальне виробництво ракетних вузлів та їх лабораторне тестування відбувається у Дніпрі,  де також знаходиться і R&D центр компанії. В нашій країні також відкрився дослідницький центр британской космічної фірми  Skyrora, заснованої колишнім запорожцем Володимиром Левикіним. Є певний прогрес в розвитку і українських недержавних структур, які спеціалізуються на розробці реактивних технологій. двигуна.

       Ще одним підприємством, пов’язаним з космічною галуззю, є Науково-навчальний аерокосмічний центр (ННАЦ) Національного авіаційного університету України, який знаходиться в Києві.

       З самого початку ННАЦ взяв курс на тісну співпрацю з іншими космічними організаціями, зокрема, з КБ «Південне» та Національним центром управління та випробування космічних засобів, з рядом приватних підприємств та стартапів, що мають стосунок до космосу.

Серед цікавих проектів, що розробляються в ННАЦ, можна назвати такі:

       «Еней» – робот для проникнення в лавові трубки на поверхні Місяця або інших планет. Він являє собою усічений ікосаедр, на гранях якого розташовані імпульсні твердопаливні двигуни. За допомогою цих двигунів робот здійснює стрибки. Планується, що група роботів висадиться з базового корабля неподалік від провалу, який веде до лавової трубки, й, координуючі дії між собою, а також слугуючи один одному ретрансляторами, спробують проникнути у провал. Роботи нестимуть набір наукової апаратури, який дозволить з’ясувати умови всередині трубою, наявність там залишків атмосфери, пилу, гострих уламків і т.п., що дозволить зробити висновки про можливість облаштування там перших місячних колоній. Станом на 2021 рік «Еней» встиг зробити кілька стрибків на полігоні.

       «Таларіс» – легкий літальний аппарат для пересування між орбітою та місячною поверхнею, а також для польотів на невеликі відстані на Місяці, а також може виступати засобом евакуації з поверхні або з орбітальної станції.

       «Веджат» – проект супутника ДЗЗ в форматі кубсата, але з дозвільною здатністю, яка перевищує дозвільну здатність багатьох супутників ДЗЗ традиційної конструкції. Виграшу досягнуто за рахунок використання нестандартної оптичної схеми та інших рішень. Очікується, що «Веджат» стане найдешевшим супутником ДЗЗ в світі й буде запускатися групами як попутний вантаж.

       «Гроно» – модульна ракета-носій легкого класу. За рахунок використання модулів та серійного їх виробництва ракета має стати найдешевшим в світі носієм такого класу. При достатніх обсягах виробництва є шанс зменшити вартість запуску до 1 млн. доларів США. Робота над проектом почалася для іноземного замовника, але розробники та керівництво ННАЦ не втрачають надії налагодити регулярні запуски космічних засобів і з території України.

       Працівниками центру подано заявки на патенти рішень, які можуть зменшити вартість та збільшити надійність роботи традиційних ракет з двигунами на рідкому паливі. Так, наприклад, один з винаходів дозволяє позбавитись турбонасосного агрегата, який, власне, є найскладнішим вузлом ракетного реактивного двигуна і складає істотну частку його вартості. Розробляється революційне рішення для розкладання сонячних батарей на космічних апаратах, яке дозволить різко спростити та полегшити конструкцію, а також підвищити її надійність.

       Певних успіхів досягнуто в споріднених галузях. Так, працівниками ННАЦ розроблено нові рецептури і технології виготовлення твердого ракетного палива для різних задач – від повільного стабільного горіння до надшвидкісного горіння на межі детонації.

       На жаль, з 24 лютого 2022 року ННАЦ змушений був дещо зменшити активність. Кілька його працівників добровільно пішли на фронт, деякі опинились в евакуації. Втім і ті, і ті намагаються працювати дистанційно, наскільки це дозволяє навколишня обстановка, й сподіваються після перемоги продовжити роботу над освоєнням космосу..

       Тож, сподіваємось, що зрештою ці паростки з часом посиляться і нададуть потужний імпульс розвитку космічній галузі. Україна мусить і далі залишатись однією з ведучіх космічних держав.


Джерело статті: https://ukraineworld.org/articles/ukraine-explained/why-ukraine-space-nation

Поділитись цією сторінкою
facebook twitter linkedin telegram viber whats-app envelope copy