Испытательный полет китайского пилотируемого корабля

Интересным космическим событием прошедшей недели стал испытательный беспилотный пуск китайского пилотируемого корабля нового поколения. Также впервые стартовала новая модификация ракеты «Великий поход-5», Китай впервые провел 3D-печать в космосе, и неудачей закончились испытания посадочного аппарата с надувным тормозным устройством. 

«Великий поход-5» (CZ-5) - тяжелая ракета-носитель из нового семейства Китая. В модификации CZ-5 она состоит из трех ступеней с опциональной четвертой - разгонным блоком Yuanzheng-2 (увеличенная версия уже использующегося на других ракетах-носителях блока). Ее назначение - выведение спутников на геостационарную орбиту и запуск автоматических межпланетных станций. На геопереходную орбиту она может вывести примерно 14 тонн, что сравнимо с самыми грузоподъемными ракетами из существующих - Delta IV Heavy или Falcon Heavy в одноразовом варианте.

Ракета 

В модификации CZ-5B третья и четвертая ступень убираются, а на ракету ставится увеличенный обтекатель. В такой конфигурации на низкую околоземную орбиту она может вывести до 25 тонн. Задачи CZ-5B - выведение тяжелой полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту, например, она будет использоваться для выведения блоков новой орбитальной станции Китая.

Фото старта CZ-5B

Четыре блока первой ступени (или, по американской классификации, боковые ускорители) имеют диаметр 3,35 м, высоту 27,6 м и используют два кислородно-керосиновых двигателя YF-100 каждый. Вторая ступень (центральный блок) в длину 31,7 м, диаметром 5 м, и на ней стоят два кислородно-водородных двигателя YF-77. Третья ступень длиной 10 м приводится в движение двумя кислородно-водородными двигателями YF-75D. Четвертая ступень, она же разгонный блок, использует высококипящие компоненты гептил/амил и может включаться несколько раз.

Транспортировка, сборка и пуск ракеты 

Это уже четвертый пуск "Великого похода-5" во всех модификациях. Впервые ракета стартовала 3 ноября 2016. Второй пуск в 2017 году окончился неудачей по причине аварии двигателя. Устранение недоработок заняло немало времени, и третий пуск состоялся 27 декабря 2019. 

Корабль 

О том, что Китай разрабатывает новый корабль на замену "Шеньчжоу", стало известно в 2016 году, когда оказалось, что в первом пуске ракеты CZ-7 (еще одна ракета-носитель того же семейства) испытывалась масштабная модель нового пилотируемого корабля.

Китайский корабль пока что не имеет уникального названия. 新一代载人飞船 (XīnYīDài Zàirén Fēichuán) переводится как "пилотируемый корабль нового поколения", что слишком похоже на название российского Пилотируемого Транспортного Корабля Нового Поколения, недавно получившего имя "Орел". В целом он идет в рамках общей мировой моды на капсулы в стиле "Аполлонов", с коническим спускаемым аппаратом и цилиндрическим агрегатным отсеком.

Масса корабля оценивается примерно в 21 тонну. По расчетам Павла Шубина, который использовал параметры орбиты корабля, зафиксированные американскими средствами контроля космического пространства, суммарный запас характеристической скорости, который показал корабль в испытательном полете, составляет примерно 1500 м/с, чего достаточно для перехода на орбиту вокруг Луны и разгон обратно к Земле. Максимальный экипаж должен составить 6 человек, но, как и другие современники, корабль имеет модульную конструкцию и может модифицироваться для различных задач - к орбитальной станции он полетит в одной компоновке и с максимальным экипажем, а к Луне в другой, и, скорее всего, с меньшим количеством космонавтов. 

Кадры корабля в монтажно-испытательном комплексе (с 1:19) 

Любопытно, что на ракете-носителе отсутствовали какие-либо признаки системы аварийного спасения (САС), это говорит о том, что перед нами практически наверняка не финальная компоновка. Учитывая отсутствие видимых элементов САС в конструкции, скорее всего она будет классической "штангой" твердотопливных двигателей над кораблем. Также в общей тенденции выполнена парашютная система, состоящая из двух тормозных парашютов и трех основных. Система мягкой посадки аналогична Boeing Starliner и состоит из надувных мешков, смягчающих удар о землю.

Спуск корабля на парашютах. 

 Полет 

Ракета стартовала 5 мая в 18:00 по пекинскому времени (10 GMT, 13 МСК). Корабль вышел на орбиту спустя 488 секунд.

На втором витке корабль находился на орбите 169х384 км с наклонением 41,08°. Затем корабль стал поднимать высоту орбиты, к 19 витку переместившись на 327х4987 км. На корабле успешно провели эксперимент по 3D-печати в космосе. 

Принтер. 

Результат 

6 мая должен был совершить посадку экспериментальный аппарат с надувным парашютом в виде "волана" (концепты подобной конструкции были еще в 60-е, также проводилось испытание с разгонным блоком "Фрегат", который, к сожалению, не нашли). 

Увы, попытка закончилась неудачей.

На 23 витке корабль оказался на орбите 529х6285 км, что выше орбиты испытательного полета "Ориона" в 2014. А 8 мая, выполнив тормозной маневр, корабль успешно приземлился на севере Китая в 13:49 Пекинского времени (05:49 UTC, 08:49 МСК). Скорость вхождения в атмосферу превысила 9 км/с, и это важный успех перед испытанием входа в атмосферу с реальной траектории Луна-Земля. 

Район приземления - посадочная площадка Дунфэн, пустыня Гоби, Внутренняя Монголия. Из-за особенностей рельефа поисково-спасательные отряды сначала перегрузили корабль на гусеничную платформу, а затем - на обычный грузовик. 

На фото прекрасно видны два отсека тормозных парашютов (круглые, сверху), отсек основных парашютов (внизу) и сдувшиеся амортизационные мешки. 

Вид с другой стороны. Хорошо видны двигатели ориентации и место крепления кабель-мачты от агрегатного отсека (большой круг). 

Следующий полет ракеты-носителя CZ-5 должен состояться уже в июле, когда она отправит к Марсу станцию "Тяньвэнь-1" с орбитальным аппаратом и марсоходом. Точные даты следующих испытаний пилотируемого корабля пока неизвестны, но полет к Луне китайских космонавтов пока что планируется на 2030-е.

Источник