Фото: commons.wikimedia/Bill Ingalls/Public domain
«Союз-5» – это по сути универсал, который, теоретически, может выводить космических аппараты (включая пилотируемые) на различные околоземные орбиты высотой от 200 до 36000 километров.
Десять лет становления
РКЦ «Прогресс» предложил включить проект по созданию этой ракеты в федеральную космическую программу еще в 2015 году. Замысел был – создать отечественную замену собираемой на Украине ракете «Зенит» для совместного с Казахстаном проекта «Байтерек». Однако с тех пор ракета претерпела ряд конструкционных изменений. Так, к 2020 году проектировщики пришли к выводу, что копию «Зенита» делать не слишком-то правильно, – лучше доработать конструкцию и сделать ее «потяжелей», – вместо 13,7 тонн, которые могла выводить с Байконура ракета «Зенит» на низкую опорную орбиту (НОО), увеличить тягу «Союза-5» до 17 тонн на НОО.
Менялись также и двигатели, – вместо метанового, на испытание которого требовалось гораздо больше времени, остановились на традиционном керосиновом двигателе РД-171МВ для первой ступени. За мощность, сравнимую с мощностью крупной электростанции, его прозвали «царь-двигатель». Кстати, это модификация советского, до последнего времени самого мощного в мире ракетного двигателя РД-170, который использовался на первой ступени ракеты-носителя сверхтяжелого класса «Энергия» в 80-х годах, и двигателя РД-171 ракеты «Зенит».
На второй ступени у «Союза-5» стоит двигатель РД0124МС, работающий на жидком кислороде и нафтиле. Нафтил – еще одна супер-разработка российский ученых, – она экологически безопасна и за счет высокой плотности дополнительно повышает грузоподъемность ракеты.
В общем, изменения в проект ракеты вносились не один раз, как и изменялись ее названия: «Феникс», «Иртыш», казахский вариант – «Сункар» (по-нашему – «Сокол») и наконец, – «Союз-5».
Первый запуск российской ракеты-носителя переносился с 2022 года минимум раза три, – специалисты не хотели отпускать свое детище в полет, не проверив дополнительно все его системы.
Универсальный перевозчик
И вот 30 апреля, в 21.00 по московскому времени этот старт состоялся: 60-метровая ракета-носитель взмыла в небо с 45-й площадки космодрома Байконур, выводя на орбиту макет полезной нагрузки. Первая и вторая ступени отработали штатно, «космический аппарат» выведен на расчетную суборбитальную траекторию с падением в заранее закрытом для судоходства и авиации районе в акватории Тихого океана.
Какое же преимущество даст новая ракета по сравнению с уже имеющими ракетами среднего класса?
Во-первых, за счет большей тяги, она может выводить гораздо больше полезной нагрузки как для коммерческих, так и государственных запусков, заменив «Союз-2». Если «Союз-2» выводит на низкую опорную орбиту 8,7 тонны, то «Союз-5» — 17 тонн. В перспективе на «Союз-5» возлагают надежды как на тяжелую ракету «Протон-М», правда, с использованием разгонного блока, а в еще более дальней перспективе рассматривают ее как базу для создания сверхтяжелой ракеты-носителя «Енисей» («Союз-5» может сыграть роль «боковушек» первой ступени этой ракеты).
Сплав и сварка
Кроме повышенной тяги «Союз-5» выделяется использованием нового типа сплава – Р-1580 – для изготовления конструкции. Для большей прочности в традиционный алюминиево-магниевый материал (Амг6) специалисты добавили 0,1% скандия и 0,15% циркония. К тому же он прошел термическую обработку — отжиг, который придал ему более стабильное состояние. Не исключено, что в будущем именно это качество позволит возвращать первые ступени этой ракеты для повторного их использования.
Для создания «Союза-5» было применено множество современных технологий. Это и объединенное днище баков окислителя и горючего, которое позволило снизить массу второй ступени, и сварка алюминиевых частей ракеты методом «трения с перемешиванием». Кстати, несмотря на то, что патент на этот метод наиболее эффективной для техники сварки от 1991 года принадлежит одному британскому институту, есть данные, что в СССР он был изобретен гораздо раньше… В 1967 году его запатентовал Юрий Клименко, только, как часто у нас бывает, метод не был своевременно внедрен в производство.
