CC BY
16УДК 629.78:621:005.51
сочетая традиции и новаторский Подход
карчаев х.ж., Примаков П.в., Галич н.в.
АО «Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина» (АО «НПО Лавочкина») Ул. Ленинградская, 24, г. Химки, Московская обл., Российская Федерация, 141402,
e-mail: npol@laspace.ru
В статье представлен обзор основной деятельности АО «НПО Лавочкина», начиная с 1930-х гг. по настоящее время, а также описание перспективных проектов. Приведены разноплановые программы разработки и производства космических комплексов для научных исследований объектов дальнего и ближнего космоса. К 75-летней годовщине образования РКК «Энергия» рассматриваются точки взаимодействия между старейшими космическими предприятиями. Освещается вопрос передачи лунной и планетной тематики ОКБ-1 коллективу Машиностроительного завода имени С.А. Лавочкина и назначения на должность главного конструктора Георгия Николаевича Бабакина. Кратко анализируются задачи, решаемые космическими аппаратами, и пути их реализации. Изложены ближайшие перспективы отечественной и международных космических программ.
Ключевые слова: Лавочкин, Бабакин, РКК «Энергия», космические аппараты серий «Луна», «Венера», «Марс», астрофизические обсерватории, гидрометеорологические аппараты, разгонный блок «Фрегат».
DOI 10.33950/spacetech-2308-7625-2021-2-50-61
COMBINING HERITAGE AND SPIRIT OF INNOVATION Karchaev Kh.Zh., Primakov P.V., Galich N.V.
Lavochkin Association 24 Leningradskaya str, Khimki, Moscow region, 141402, Russian Federation,
e-mail: npol@laspace.ru
The paper provides an overview of the main activities of JSC NPO Lavochkin from the 1930s till present, and also a description of promising projects. Diversified programs for development and production of space complexes for scientific investigations of deep and adjacent space objects are presented. For the 75th anniversary of the foundation of RSC Energia, touchpoints between the veteran space enterprises are discussed. Consideration is given to the issue of transferring the lunar and planetary subject of OKB-1 to the team of S.A. Lavochkin machine-building plant and assigning Georgy Nikolaevich Bab akin to a position of the chief designer. The tasks being solved by spacecraft and the ways of their implementation are briefly analyzed. The near-term prospects of national and international space programs are outlined.
Key words: Lavochkin, Babakin, RSC Energia, Luna, Venera, Mars series spacecraft, astrophysical observatories, hydrometeorological spacecraft, Fregat upper stage.
КАРЧАЕВ х.ж. ПРИМАКОВ П.В. ГАЛИЧ Н.В.
КАРЧАЕВ Харун Жекерияевич — кандидат экономических наук, заместитель генерального директора АО «НПО Лавочкина», e-mail: kar@laspace.ru
KARCHAEV Kharun Zhekeriyaevich — Candidate of Science (Economy), Deputy General Director of Lavochkin Association, e-mail: kar@laspace.ru
ПРИМАКОВ Павел Вячеславович — кандидат экономических наук, руководитель дирекции АО «НПО Лавочкина», e-mail: pavel.primakov@laspace.ru
PRIMAKOV Pavel Vyacheslavovich — Candidate of Science (Economy), Head of Directorate at Lavochkin Association, e-mail: pavel.primakov@laspace.ru
ГАЛИЧ Наталья Владимировна — главный специалист АО «НПО Лавочкина», e-mail: galich@laspace.ru
GALICH Natalia Vladimirovna — Chief Specialist at Lavochkin Association, e-mail: galich@laspace.ru
НПО Лавочкина исторически уникально по широкому спектру разноплановых задач. На протяжении всей своей деятельности предприятие реали-зовывало ответственные государственные заказы в области создания авиационных конструкций, ракетной техники, космических аппаратов для научных исследований дальнего космоса. Замыслы и проекты конструкторов воплощались в уникальные изделия — сложнейший симбиоз приборов и агрегатов.
История Научно-производственного объединения им. С.А. Лавочкина ведёт свой отсчёт с 1 июня 1937 г. В тяжелейшие военные годы, требовавшие от людей полнейшей самоотдачи, проявления наилучших своих способностей и преданности Родине и делу, закладывались основы вошедшей в мировую элиту «конструкторской школы Семёна Алексеевича Лавочкина». Этот период стал чрезвычайно важным в жизни предприятия и был насыщен
передовыми разработками, значительно опережавшими своё время. Самолёты марки «Ла» составили фактически треть истребительной авиации страны в период Великой Отечественной войны (рис. 1); в 1948 г. первыми в стране преодолели звуковой барьер; в 1950-е гг. первыми в своём классе достигли Северного полюса. В послевоенный период были созданы новейшие ракетные системы для защиты неба стратегически важных городов. Во время работ по проекту «Буря» — первой в мире межконтинентальной крылатой ракеты — впервые в Советском Союзе в постройке летательного аппарата использовался полностью титановый корпус, и была разработана и внедрена технология его сварки и клёпки.
9 июня 1960 г. Семён Алексеевич Лавочкин скоропостижно скончался от сердечного приступа на южном полигоне Сары-Шаган во время испытаний своей разработки — ракеты комплекса
ПВО «Даль». Решением Правительства после смерти Генерального конструктора наше предприятие стало именоваться «Машиностроительный завод им. С.А. Лавочкина».
Рис. 1. С.А. Лавочкин на аэродроме завода № 21. 1943 г. (г. Горький)
В 1962 г. предприятие было переведено в подчинение ОКБ-52 (главный конструктор — В.Н. Челомей). Основной тематикой стали доводка и участие в обеспечении испытаний противокорабельных ракет П-6, П-35, П-35Б. Кроме того, заводу было передано изготовление крылатых ракет систем «Аметист» и П-25. Собственные разработки были прекращены, за исключением доработок беспилотных мишеней и разведчиков Ла-17, по сути первых в стране беспилотных летательных аппаратов, которые более 40 лет находились на службе в Вооруженных силах СССР.
В 1965 г. Правительством СССР в целях повышения эффективности и совершенствования управления было принято решение о создании ряда головных предприятий по направлениям космической деятельности. 2 марта 1965 г. Указом Президиума Верховного Совета СССР вновь образовано Министерство общего машиностроения, объединившее предприятия и научные организации, связанные с космической тематикой. Сергей Александрович Афанасьев назначен первым в мире «космическим министром».
2 марта 1965 г. постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР Машиностроительный завод им. С.А. Лавочкина был передан в ведение только что образованного Министерства общего машиностроения. С этого времени Машиностроительный завод им. С.А. Лавочкина стал заниматься разработкой
и созданием автоматических космических станций для исследования Луны, Венеры, Марса, созданием искусственных спутников Земли, а также станций, выводимых в космос в прикладных интересах. В том же году из ОКБ-1 (сегодня — ПАО «РКК «Энергия») на наше предприятие была передана проектно-конструкторская документация на лунные и венерианские аппараты. Правительством были определены сроки создания и запусков этих космических аппаратов (КА). Потребовалось серьезное техническое и технологическое перевооружение производства для реализации намеченных программ.
Быстрое развитие советской космонавтики в 1957-1964 гг. привело к необходимости выделения отдельных тем в самостоятельное направление. С.П. Королёв прекрасно осознавал, что руководимое им ОКБ-1 уже в ближайшее время окажется не в состоянии одновременно вести разработку всех советских космических аппаратов, так как изделия стремительно усложнялись, а спектр тем расширялся. Поэтому в середине 1960-х гг. Сергей Павлович Королёв принял решение — часть задач его «космической империи» предстоит решать ОКБ и заводу им. С.А. Лавочкина [1].
Принятое С.П. Королёвым решение сконцентрировать своё внимание на проблеме «человек в космосе», передавая в руки своих сподвижников реализацию идей исследования космического пространства непилотируемыми средствами, дало отечественной космонавтике много новых талантливых учёных-конструкторов. Среди них — Г.Н. Бабакин, который был назначен главным конструктором Машиностроительного завода имени С.А. Лавочкина.
Выбор С.П. Королёва (а его мнение в этих вопросах было весьма существенным) предприятия и его главного конструктора не был случайным. Он был хорошо осведомлён о достижениях и творческом потенциале завода им. С.А. Лавочкина, знаком с Г.Н. Ба-бакиным ещё по совместным работам в НИИ-88. Очевидцы утверждают, что назначение Г.Н. Бабакина на должность главного конструктора сопровождалось словами: «В этом человеке есть искра Божья! Ему можно доверить».
Очевидно, немалую роль сыграло и мнение М.В. Келдыша — главного теоретика советской космонавтики и главного научного руководителя работ по созданию межконтинентальных крылатых и баллистических ракет, также лично хорошо знавшего Г.Н. Бабакина не только по совместной работе над проектами «Буря», «Даль», «Беркут», но и много, много ранее — ещё со школьных времён [2].
Приобщение Г.Н. Бабакина и возглавляемого им конструкторского бюро к созданию автоматических КА для полётов к Луне и планетам Солнечной системы началось с решения задачи осуществления мягкой посадки на поверхность Луны. Тогда был кризисный момент состояния дел по этому вопросу. К 1965 г. экспедиции к Луне уже совершались регулярно, можно говорить о настоящем штурме, предпринятом со стороны двух существовавших в то время «космических держав» — СССР и США. Из 18 попыток в США восемь в той или иной степени успешных (три пролёта и пять «жёстких посадок» с фотографированием при сближении); в СССР из 21 попытки — девять, с большей или меньшей долей успеха в осуществлении задуманного (четыре пролёта, один облёт с фотографированием обратной стороны, четыре «жёстких» прилунения). Но ни советские, ни американские исследователи космоса, упорно добивавшиеся выполнения столь необходимой операции, как «мягкая посадка», в то время никак не могли обеспечить «бережную» доставку научной аппаратуры в район намечаемого контакта с поверхностью. Неудачи начали тормозить нормальное течение исследовательского процесса.
Итак, начиная с 1965 г., дистанционное и контактное исследование Луны и планет Солнечной системы «взял в свои руки», как Главный конструктор головного предприятия по созданию межпланетных автоматических КА, Георгий Николаевич Бабакин. Культура проектирования и проведения наземных экспериментально-испытательных работ, «взращённая» в конструкторской школе С.А. Лавочкина и привнесённая Г.Н. Ба-бакиным в отечественную космонавтику, довольно быстро принесла свои плоды. Конструкция переданных аппаратов была принята как базовая, но в неё
специалистами нашего предприятия были внесены значительные усовершенствования, в частности, изменена конструкция лунного посадочного устройства.
Лунная эпопея для него началась с первой же успешно выполненной самостоятельной работы — 3 февраля 1966 г. КА «Луна-9» совершил первую в мировой практике космоплавания мягкую посадку на поверхность Луны в районе Океана Бурь [3].
Космические триумфы предыдущих лет, безусловно, грандиозны:
• первая в мире мягкая посадка на Луну («Луна-9», 1966 г.);
• первый искусственный спутник Луны («Луна-10», 1966 г.);
• первая доставка на Землю лунного грунта в автоматическом режиме («Луна-16», 1970 г.);
• первая управляемая с Земли передвижная лаборатория на поверхности Луны («Луноход-1», 1970 г.);
• первая мягкая посадка на Венеру («Венера-7», 1970 г.);
• первая мягкая посадка на Марс («Марс-3», 1971 г.);
• получение первых фотопанорам поверхности Венеры (черно-белые: «Венера-9, -10», 1975 г.; цветные: «Вене-ра-13, -14», 1981 г.);
• первое радиокартографирование поверхности Венеры («Венера-15, -16», 1983 г.);
• первый аэростатный зонд в атмосфере Венеры («Вега-1, -2», 1985 г.);
• исследование кометы Галлея с рекордно близкого расстояния («Вега-1, -2», 1986 г.) [1].
Венера занимала особое место в отечественной космической программе. Начиная с 1967 года, к Венере стартовали космические межпланетные станции, созданные под руководством главного конструктора Г.Н. Бабакина. Всего было создано и отправлено к Венере 18 автоматических КА, совершено 10 успешных мягких посадок спускаемых аппаратов на раскалённую поверхность планеты.
Именно посадочному аппарату станции «Венера-7» 15 декабря 1970 г. впервые в мире удалось достичь поверхности планеты и рассчитать данные о температуре и давлении атмосферы планеты и на её поверхности. Эта информация стала основным ориентиром для последующих венерианских экспедиций. Переданные характеристики Венеры до этого
времени невозможно было получить наземными астрономическими средствами.
Начиная с 1975 г., следующие станции нового поколения стали первыми в мире искусственными спутниками планеты Венера, их посадочные аппараты передали на Землю черно-белые и цветные панорамные изображения окружающей местности (рис. 2), взяли пробы грунта и провели их химический анализ на борту спускаемого аппарата, а также передали уникальные данные о химическом и изотопном составе атмосферы планеты. Эти исследования имели важное научное значение для понимания процессов, протекающих на Венере.
Рис. 2. Панорамы поверхности Венеры, полученные с посадочного аппарата «Венера-13»
Кроме того, одной из ярчайших страниц в истории освоения космического пространства стало создание КА «Вега» в рамках международного проекта «Венера-Галлея». «Вега-1» и «Вега-2» были предназначены для исследования в пролётном сближении двух небесных объектов — планеты Венера (с десантированием на её поверхность посадочных аппаратов и внедрением в её атмосферу впервые в мире аэростатных зондов) и кометы Галлея.
Исследования Венеры советскими аппаратами были столь интенсивными, что в научных кругах даже стали называть Венеру «Русской планетой». Проектно-конструкторские решения позволили осуществить прорыв в исследованиях, приоткрыть тайны загадочной «сестры Земли» и «утренней звезды». Планомерные исследования Венеры контактными методами с помощью
посадочных аппаратов и атмосферных зондов заложили основу будущих межпланетных экспедиций.
Сегодня создание новых перспективных аппаратов для проведения длительных исследований Венеры будет осуществляться с учётом опыта предыдущих разработок. В настоящее время в НПО Лавочкина совместно с ИКИ РАН разрабатывается новый проект, нацеленный на длительные исследования поверхности и атмосферы Венеры как с орбиты, так и контактными методами. Название этого проекта — «Венера-Д» («Д» означает «Долгоживу-щая»). Предварительные инженерные проработки показали принципиальную техническую реализуемость проекта, наличие современного задела в критических для этого технологиях. Рассматриваются варианты реализации миссии с участием международной кооперации.
Анализ адаптации учёных и специалистов Машиностроительного завода им. С.А. Лавочкина (ныне АО «НПО Лавочкина») к космической тематике и результаты лётных испытаний первых КА, созданных ими, подтвердили правильность и эффективность привлечения нашего предприятия к решению космических задач. Этому также значительно способствовала научная школа проектирования и конструирования летательных аппаратов, созданная основателем предприятия, членом-корреспондентом АН СССР Семёном Алексеевичем Лавочкиным.
Легендарная конструкторская и производственная школа и сегодня позволяет НПО Лавочкина реализовы-вать приоритетные для страны и всего мирового сообщества проекты. Среди направлений работ: создание автоматических КА для планетных исследований, орбитальных астрофизических обсерваторий, спутниковых систем для решения задач дистанционного зондирования Земли, универсальных космических буксиров — разгонных блоков (РБ) «Фрегат», а также ряда научных малоразмерных КА.
Орбитальная обсерватория «Спектр-Р», стартовавшая в июле 2011 г. с космодрома Байконур, являлась космической составляющей крупного международного проекта «Радиоастрон». Самый большой в мире радиотелескоп диаметром 10 м (рис. 3) на борту КА «Спектр-Р» в ходе
научных наблюдений был элементом наземно-космического интерферометра со сверхбольшой базой (350 000 км), что прежде не реализовывалось в истории астрофизических исследований [4]. Наземный комплекс состоял из 58 радиотелескопов, расположенных в разных уголках нашей планеты.
Рис. 3. Десятиметровый орбитальный радиотелескоп «Спектр-Р» (запущен в 2011 г.)
Космический аппарат «Спектр-Р» проработал в интересах научного сообщества в качестве источника уникальных данных о Вселенной семь лет, что в 2,5 раза больше запланированного срока эксплуатации. За это время получен значительный объём информации, обработка которой продлится до конца 2021 г. В настоящий момент Астрокосмический центр ФИАН работает над завершением сбора, корреляции и архивации полученного громадного объёма уникальных научных данных. Международные научные группы продолжают обработку, анализ и публикацию результатов. По итогам работы учёных будет создан банк данных проекта «Радиоастрон». Можно смело ожидать новых научных открытий, объём накопленной информации составляет ~5 ПБайт. В результате реализации научной программы было изучено 250 объектов Вселенной, обеспечено более 4 тыс. наблюдательных сеансов. КА «Спектр-Р» занесён в книгу рекордов Гиннеса в категории «Самый большой космический телескоп с заполненной
апертурой», в ходе наблюдений было достигнуто непревзойденное разрешение — 8 микросекунд дуги.
Астрофизическая серия «Спектр» имеет продолжение: сегодня уже работают телескопы на борту новой обсерватории «Спектр-РГ» (рис. 4). КА «Спектр-РГ», разработанный в НПО Лавочкина, был запущен 13 июля 2019 г. с космодрома Байконур и выведен в окрестность либрационной точки L2 системы Солнце-Земля, находящейся на расстоянии полутора миллионов километров от Земли. Он создан с участием Германии в рамках Федеральной космической программы России по заказу Российской академии наук. Обсерватория оснащена двумя уникальными рентгеновскими зеркальными телескопами: ART-XC (ИКИ РАН, Россия) и eROSITA (MPE, Германия), работающими по принципу рентгеновской оптики косого падения. Телескопы установлены на космической платформе «Навигатор» (НПО Лавочкина, Россия), адаптированной под задачи проекта. Основная цель миссии — построение карты всего неба в мягком (0,3-8,0 кэВ) и жёстком (4-20 кэВ) диапазонах рентгеновского спектра с беспрецедентной чувствительностью. Обсерватория должна проработать в космосе не менее 6,5 лет.
Рис. 4. Космический аппарат «Спектр-РГ» (запущен в 2019 г.)
Учёные ИКИ РАН в ежедневном режиме обрабатывают данные, поступающие с орбиты на антенны дальней космической связи (в России, Испании и Аргентине), исследуют ранее известные и открывают новые рентгеновские источники в разных участках неба. К середине декабря 2020 г. орбитальная рентгеновская обсерватория «Спектр-РГ»
завершила второй обзор неба. Сложение данных двух обзоров позволяет почти вдвое увеличить чувствительность рентгеновских карт, которые получают телескопы на борту обсерватории (рис. 5). В настоящий момент обсерватория проводит третий обзор неба (из восьми запланированных). Отсканировано в третий раз уже более 5 000 квадратных градусов на небесной сфере [5].
НПО Лавочкина в настоящее время выполняет работы по третьему аппарату в серии орбитальных обсерваторий «Спектр» — «Спектр-УФ». Космический комплекс «Спектр-УФ» предназначен для проведения фундаментальных астрофизических исследований Вселенной в ультрафиолетовом и видимом диапазонах электромагнитного спектра с высоким угловым разрешением. КА «Спектр-УФ» будет оснащён уникальным, не имеющим отечественных аналогов, комплексом научной аппаратуры на базе оптического телескопа Т-170М (с диаметром основного зеркала 1,7 м), который также разрабатывается в НПО Лавочкина.
20 января 2011 г. запущен первый КА серии «Электро-Л», 11 декабря 2015 г. второй, 24 декабря 2019 г. — третий. Эти КА входят в состав геостационарной гидрометеорологичекой космической системы (ГГКС) и предназначены обеспечивать оперативной гидрометеорологической информацией службы, отвечающие за мониторинг окружающей среды [6]. В апреле 2012 г. КА «Электро-Л» № 1 сделал одно из самых подробных изображений нашей планеты, полученных метеорологическим зондом: снимок Земли с небывалым разрешением 121 мегапиксель (пространственное разрешение 1 км/пиксель) (рис. 6). Сейчас космическая система «Электро» включает в себя два КА — «Электро-Л» № 2 в точке стояния 14,5° з. д. и «Электро-Л» № 3 в точке стояния 76° в. д. Особенность этих аппаратов — предоставление информации каждые 30 мин («Электро-Л» № 3 — 15 мин) Развёрнуты работы над четвёртым аппаратом серии «Электро-Л». В ноябре 2020 г. состоялось заседание Государственной комиссии, по результатам которого ГГКС «Электро» с КА «Электро-Л» № 2 и 3 принята в эксплуатацию для решения целевых задач.
СРГ/еРОЗИТА
вспышки сверхновой Кассиопея А
нейтронная звезда Скорпион Х-1
черная дыра Лебедь Х-1
скопление галактик Волосы Вероники
скопление галактик Дева
Крабовидная Туманность и пульсар
■ Северный Полярный .Шпур
• ' 'V-':-4' • •
скопление галактик в Персее
область звездообразования Туманность Ориона
неятоонная звезда Лебедь Х-2
остаток вспышки сверхновой в Парусах
остаток Центр Галактики гялактикя Большое
вспышки Сверхновой сверхмассивная мТ—о Об!о
Петля Лебедя черная дыра БСР! А* Магелланово иолако
Рис. 5. Уникальная карта неба в рентгеновских лучах, опубликованная после первого обзора всего неба обсерваторией «Спектр-РГ»
Рис. 6. Снимок полного диска Земли, полученный КА серии «Электро-Л»
Успешная работа ГГКС «Электро-Л» заложила основу для дальнейшего развития гидрометеорологического направления в НПО Лавочкина. Предприятием разработана первая в мире высокоэллиптическая гидрометеорологическая космическая система «Арктика». 28 февраля 2021 г. на орбиту выведен первый аппарат этой системы — КА «Арктика-М». Совместное использование информации с геостационарных и высокоэллиптических КА позволит решить задачу квазинепрерывного получения метеоданных.
Несмотря на разные научные задачи, все аппараты серии «Спектр», «Электро» и «Арктика» строятся на одной модульной базе — унифицированной космической платформе «Навигатор», разработанной в НПО Лавочкина и имеющей лётную квалификацию. Более семи лет космическая платформа «Навигатор» обеспечивала работу на высокоэллиптической орбите астрофизической обсерватории «Спектр-Р». «Навигатор» сегодня — это надёжный фундамент сложных орбитальных миссий. Платформа объединяет все научные приборы в единое целое, обеспечивая электропитание, управление, коррекцию орбиты, а также решение целевых задач.
В современном мире всё чаще уделяют внимание созданию и развитию малоразмерных космических аппаратов (МКА). Работы по этому направлению признаны актуальными и проводятся в НПО Лавочкина.
В пользу создания и применения МКА можно привести ряд причин: сокращение сроков создания и в некоторых случаях затрат, возможность использования МКА для решения различных задач при наличии лёгких унифицированных платформ и модульного исполнения научной аппаратуры, оперативность восполнения орбитальных группировок, благодаря малым срокам изготовления и подготовки к запуску, групповой запуск — запуск нескольких МКА в рамках одного пуска, малая численность персонала для разработки, изготовления и испытаний, относительная простота конструкции. Ценовая привлекательность изготовления и выведения в космос МКА позволяет формировать многоспутниковые орбитальные группировки. Достоинствами таких систем благодаря большому числу задействованных МКА являются высокая живучесть, эффективность и надёжность.
Применение МКА позволяет обеспечить непрерывность получения данных на регулярной основе и существенно облегчить решение многих задач, например, мониторинга природной среды и околоземного пространства, имеющих общенациональное и международное значение. Модульность конструкции МКА позволяет использовать его для решения целого ряда прикладных и научно-экспериментальных задач. Например, для оказания услуг связи, непрерывного мониторинга земной поверхности, фундаментальных научных исследований, отработки и демонстрации новых технологий. Микроспутниковые технологии могут оказаться весьма полезными также при исследовании планет и межпланетного пространства.
Малые КА в НПО Лавочкина разрабатываются на базе собственной платформы «Карат-200» (рис. 7). Её основные технические характеристики: масса платформы сухая до 210 кг;
максимальная масса
полезной нагрузки 130 кг;
среднесуточная мощность системы энергоснабжения до 300 Вт;
частотный диапазон
бортового радиокомплекса S, X;
рабочие орбиты НОО, ВЭО, ГСО,
окрестности точек Лагранжа; двигательная установка жидкостная.
Платформа «Карат-200» обладает высокими динамическими характеристиками,
одними из лучших в своём классе (скорость перенацеливания 2 °/с, точность стабилизации 410-4 °/с).
Создание нескольких базовых космических платформ для серий КА различного назначения позволило минимизировать сроки создания космических станций, их стоимость и повысить надёжность эксплуатации.
Рис. 7. Малая космическая платформа «Карат-200»
В настоящее время интерес к Луне со стороны фундаментальной и прикладной науки становится вновь актуальным в связи с обнаружением воды в полярных областях в виде льда, сохранившегося при низких температурах. Сегодня в НПО Лавочкина идёт создание перспективных лунных проектов, которые предполагают лётную апробацию ключевых конструкторско-технических решений (в т. ч., основываясь на результатах советских проектов) с последующим усложнением поставленных задач. Обозначения серии лунных автоматических аппаратов будут продолжением предыдущей серии, завершённой в 1976 г.
В рамках российской программы исследования Луны НПО Лавочкина создаёт серию одноименных АМС, первой из которых станет «Луна-25» (рис. 8). Как ожидается, КА впервые в истории прилунится не в экваториальной области, а в районе Южного полюса, тем самым положит начало проведению уникальных экспериментов в ранее недоступных для контактных исследований районах Луны [7].
Затем к естественному спутнику Земли отправится орбитальный КА «Луна-Ресурс ОА» («Луна-26»), он будет функционировать на окололунной круговой полярной орбите высотой 200 км примерно в течение года. Задачами КА на этом этапе станут сбор и передача на Землю информации с посадочной станции, а также проведение научных
исследований комплексом научной аппаратуры. Следующим в район Южного полюса Луны будет отправлен второй посадочный аппарат «Луна-Ресурс ПА» («Луна-27») с криогенной глубинной (до 2 м) бурильной установкой. Он будет оснащён системой высокоточной и безопасной посадки, которая позволит существенно повысить точность посадки (до 3 км) и тем самым улучшить возможности для выбора предпочтительного места проведения научных исследований. Отработка технологий взлёта и доставки груза на Землю из полярной области Луны станет задачей КА «Луна-Грунт» («Луна-28»).
Рис. 8. Макет КА «Луна-25» для тепловакуумных испытаний
Реализация современной программы исследования Луны подразумевает поэтапное наращивание сложности посадочных миссий, и тем самым будет формироваться задел по ключевым технологиям не только для последующих лунных миссий, но и для межпланетных перелётов и исследования дальнего космоса.
Приоритетным проектом по исследованию Марса является российско-европейская миссия «ЭкзоМарс» — совместная двухэтапная программа Госкорпорации «Роскосмос» и Европейского космического агентства.
КА «ЭкзоМарс-2016» — первый этап данной программы — запущен 14 марта 2016 г. Задачами миссии являются изучение биологического и геологического происхождения значимых газовых примесей марсианской атмосферы, распределения водяного льда в грунте Марса при помощи орбитального модуля TGO, а также отработка технологии входа в атмосферу планеты, спуска и посадки. К сожалению, демонстрационный посадочный модуль EDM из-за нештатной ситуации не достиг поверхности планеты. Орбитальный аппарат, на борту которого работают два научных прибора, разработанных в ИКИ РАН, продолжает сбор и передачу на Землю уникальных данных.
Запуск КА «ЭкзоМарс-2022» — второй этап программы — планируется в 2022 г. НПО Лавочкина — головной исполнитель и координатор работ с российской стороны, а также разработчик и изготовитель десантного модуля с посадочной платформой (рис. 9). В комплекс научной аппаратуры посадочной платформы входят 13 приборов общей массой 45 кг, обеспечивающих долговременный мониторинг климатических условий на марсианской поверхности в месте посадки; исследование состава атмосферы Марса во время спуска и на поверхности; изучение распространенности воды в подповерхностном слое; изучение внутренней структуры Марса, его сейсмологической активности; исследование взаимодействия атмосферы и поверхности; мониторинг радиационной обстановки в месте посадки. Комплекс научной аппаратуры разработан ИКИ РАН. Одиннадцать научных приборов созданы в России, два — в научно-исследовательских организациях Европы. Посадочная платформа аппарата «ЭкзоМарс-2022» после схода марсо-хода будет в течение одного марсианского года (около 687 земных суток) работать как долго-живущая стационарная научно-исследовательская станция. В свою очередь, марсо-ход будет оснащён буровой установкой, позволяющей проводить поиск признаков ЖИЗНИ на Глубине Рис. 11. Различные модификации разгонного блока «Фрегат»
до двух метров под поверхностью Марса, где существуют уникальные условия для сохранения биологических сигнатур жизни [8].
\ УМ
Рис. 9. КА «ЭкзоМарс-2022» проходит испытания в тепловакуумной камере
Более 20 лет успешно работает космический буксир «Фрегат», отличающийся универсальностью, наличием элементов «интеллекта» и способностью многократно включаться в условиях космоса. РБ «Фрегат» используется при запусках аппаратов в рамках Федеральной космической программы Российской Федерации. Спутники российской навигационной системы ГЛОНАСС также выводятся на орбиту с помощью РБ «Фрегат» (рис. 10, 11, таблица).
Рис. 10. Вывод КА разгонным блоком «Фрегат»
основные характеристики модификаций разгонного блока «фрегат»
Основные характеристики Разгонные блоки
«Фрегат» «Фрегат-МТ» «Фрегат-СБ»
Начальная масса с максимальной заправкой, кг 6 235 7 640 11 680
Габариты: высота/диаметр, мм 1 875/3 440 1 945/3 800 2 435/3 875
Компоненты топлива: окислитель/горючее АТ/НДМГ АТ/НДМГ АТ/НДМГ
Максимальный рабочий запас топлива/полная заправка, кг 5 235/5 307 6 550/6 650 10 140/10 330
Всего за это время на расчётные орбиты выведено более 300 КА как российского, так и зарубежного производства. Запуски с использованием РБ «Фрегат» осуществляются с четырёх космодромов: Байконур, Плесецк, Восточный, Гвианский космический центр [9].
Более 80 лет длится трудовой путь НПО Лавочкина, мы гордимся именами наших предшественников, среди которых целая плеяда выдающихся учёных, конструкторов и инженеров. В трудные для страны военные и послевоенные годы эти люди не утратили энтузиазма и продолжали работать над созданием сложнейшей техники. За всеми нашими мировыми космическими достижениями стоят преданные делу высококлассные специалисты. Первые станции «Луна», «Марс» и «Венера», созданные под руководством С.П. Королёва, всегда будут занимать особое место в истории НПО Лавочкина, как настоящие путеводители в сложном пути исследования космического пространства. Это был старт удивительного космического века!
Сегодня крайне важно сохранить существующие традиции и держать планку качества на высочайшем уровне. Спустя столько лет НПО Лавочкина и РКК «Энергия» снова совместно решают сложнейшие задачи по обеспечению пилотируемой программы по исследованию Луны и космического пространства. В перспективе пилотируемое исследование дальнего космоса и планет Солнечной системы. Мы верим, что впереди новые рекорды и мировые приоритеты. В книге Юрия Гагарина «Дорога в космос» есть такие слова о конструкторах: «Для этих людей никогда не наступит покой. Они всегда будут искать новое, всегда дерзать...». Фантазия и реальная возможность,
мечта и трезвый расчёт складываются в ежедневный интеллектуальный труд многотысячных коллективов НПО Лавочкина и РКК «Энергия».
Список литературы:
1. Автоматические космические аппараты для фундаментальных и прикладных научных исследований / Авт.-сост.:
B.А. Асюшкин, П.А. Грешилов, В.В. Ефа-нов [и др.]; под общ. ред. Г.М. Полищука, К.М. Пичхадзе. М.: МАИ-Принт, 2010. 659 с.
2. Моишеев А.А., Шевалев И.Л. Роль личности в истории ОКБ НПО им. С.А. Лавочкина // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2009. № 1. С. 19-29.
3. Ефанов В.В., Мартынов М.Б., Карча-ев Х.Ж. Летательные аппараты НПО им. С.А. Лавочкина (к 80-летию предприятия) // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2017. № 2(36). С. 5-16.
4. Кардашев Н.С., Алакоз А.В., Андрианов А. С., Артюхов М.И., Баан В., Бабышкин В.Е., Бартель Н., Баяндина О.С., Вальтц И.Е., Войцик П.А., Воробьев А.З., Гвинн К., Гомез Х.Л., Джиованнини Г., Джонси Д., Джонсон М, Имаи Х, Ковалев Ю.Ю., Куртц С.Е., Лисаков М.М., Лобанов А.П., Молодцов В.А., Новиков Б.С., Погодин А.В., Попов М.В., Привезенцев А.С., Рудницкий А.Г., Рудницкий Г.М., Саволайнен Т., Смирнова Т.И., Соболев А.М., Согласнов В.А., Соколовский К.В., Филиппова Е.Н., Хартов В.В., Чурикова М.Е., Ширшаков А.Е., Ши-шов В.И., Эдвардс Ф. «Радиоастрон» итоги выполнения научной программы за 5 лет полёта // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2016. № 3(33).
C. 4-24.
5. Институт космических исследований РАН. Режим доступа: http://press.cosmos.ru (дата обращения 12.04.2021 г.).
6. Молодцов В.А. Управление полётом КА «Электро-Л». Год работы // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2012. № 1(12). С. 15-22.
7. Казмерчук П.В., Мартынов М.Б., Москатиньев И.В., Сысоев В.К., Юдин А.Д. Космический аппарат «ЛУНА-25» — основа новых исследований Луны // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2016. № 4(34). С. 9-19.
8. Ефанов В.В. Российский сегмент международной космической экспедиции
ЭКЗО МАРС 2022: Науч. изд. в 2-х т. / Под ред. В.В. Ефанова, Х.Ж. Карчаева. Химки, 2020. Т. 2. 239 с.
9. Асюшкин В.А., Викуленков В.П., Ишин С.В. Итоги создания и начальных этапов эксплуатации межорбитальных космических буксиров типа «Фрегат» // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2014. № 1(22). С. 3-9.
Статья поступила в редакцию 28.04.2021 г. Окончательный вариант — 11.05.2021 г.
Reference
1. Avtomaticheskie kosmicheskie apparaty dlya fundamental'nykh i prikladnykh nauchnykh issledovanii [Automatic spacecraft for fundamental and applied research]. Contributors: V.A. Asyushkin, P.A. Greshilov, V.V. Efanov, et al.; ed. by G.M. Polishchuk, K.M. Pichkhadze. Moscow, MAI-Printpubl., 2010. 659 p.
2. Moisheev A.A., Shevalev I.L. Rol' lichnosti v istorii OKB NPO im. S.A. Lavochkina [The role of the individual in history of S.A. Lavochkin OKB NPO]. Vestnik NPO im. S.A. Lavochkina, 2009, no. 1, pp. 19-29.
3. Efanov V.V., Martynov M.B., Karchaev Kh.Zh. Letatel'nye apparaty NPO im. S.A. Lavochkina (k 80-letiyu predpriyatiya) [Aircraft of S.A. Lavochkin NPO (to the 80th anniversary of the enterprise)]. Vestnik NPO im. S.A. Lavochkina, 2017, no. 2(36), pp. 5-16.
4. Kardashev N.S., Alakoz A.V., Andrianov A.S., Artyukhov M.I., Baan V., Babyshkin V.E., Bartel' N., Bayandina O.S., Val'tts I.E., Voitsik P.A., Vorob'ev A.Z., Gvinn K., Gomez Kh.L, Dzhiovannini G., Dzhonsi D., Dzhonson M., Imai Kh., Kovalev Yu.Yu., Kurtts S.E., Lisakov M.M., Lobanov A.P., Molodtsov V.A., Novikov B.S., Pogodin A.V., Popov M.V., Privezentsev A.S., Rudnitskii A.G., Rudnitskii G.M., Savolainen T, Smirnova T.I., Sobolev A.M., Soglasnov V.A., Sokolovskii K.V., Filippova E.N., Khartov V.V., Churikova M.E., Shirshakov A.E., Shishov V.I., Edvards F. «Radioastron» — itogi vypolneniya nauchnoi programmy za 5 let poleta [Radioastron — the results of the 5-year flight science program]. Vestnik NPO im. S.A. Lavochkina, 2016, no. 3(33), pp. 4-24.
5. Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences. Available at: http://press.cosmos.ru (accessed 12.04.2021).
6. Molodtsov V.A. Upravlenie poletom KA «Elektro-L». God raboty [Flight control of Electro-L spacecraft. Year of operation]. Vestnik NPO im. S.A. Lavochkina, 2012, no. 1(12), pp. 15-22.
7. Kazmerchuk P.V., Martynov M.B., Moskatin'ev I.V., Sysoev V.K., Yudin A.D. Kosmicheskii apparat «LUNA-25» — osnova novykh issledovanii Luny [Spacecraft LUNA-25 — the basis for new studies of the Moon]. Vestnik NPO im. S.A. Lavochkina, 2016, no. 4(34), pp. 9-19.
8. Efanov V.V. Rossiiskii segment mezhdunarodnoi kosmicheskoi ekspeditsii EKZO MARS 2022: Sci. ed. in 2 vol. [Russian segment of the international space expedition EXO MARS 2022: Sci. publ. in 2 vol.] Ed. by V.V. Efanov, Kh.Zh. Karchaev. Khimki, 2020. Vol. 2, 239 p.
9. Asyushkin V.A., Vikulenkov V.P., Ishin S.V. Itogi sozdaniya i nachal'nykh etapov ekspluatatsii mezhorbital'nykh kosmicheskikh buksirov tipa «Fregat» [Results of development and initial stages of operation of Fregat-type interorbital space tugs]. Vestnik NPO im. S.A. Lavochkina, 2014, no. 1(22), pp. 3-9.
