В данной статье рассматривается актуальность создания Морского космодрома на территории Российской Федерации. Поставлен вопрос создания космодрома, занимающего малые территории благодаря уникальной архитектуре стартов на воде, а также рассчитанные на все типы ракет, благодаря модульности стартового стола. Рассмотрен новый плавучий тип стартовой платформы. Целью исследования является разработка и проектирование архитектуры морского космодромного комплекса, его зданий и сооружений, а также структуры плавучих стартовых платформ. Задача: разработать архитектуру и обосновать концепцию космодромного комплекса с плавучими стартовыми столами; выполнить экспериментальный проект нового типа космического комплекса с морскими стартами. Создание данного проекта обеспечит национальные интересы Российской Федерации в сфере международной космической деятельности и способствует поддержанию и укреплению статуса России как одной из ведущих космических держав.
Ключевые слова: архитектура космодрома, космодром, морской космодром, космические программы, стартовая платформа, плавучая стартовая платформа, морской старт, плавучий космодром, искусственный полуостров, космическая платформа, космодромный комплекс.
This article discusses the relevance of creation the sea launch cosmodrome in the Russian Federation. The aim is that to create the cosmodrome, that will occupy a small territory due to the unique architecture of the sealaunch platform, the possibility of using all types of rockets, modularity of launch pad. There is a new type of sea launch platform was examined. The goal of this research is development and engineering of the architecture sea launch spaceport complex. A task: to develop architecture and substantiate the concept cosmodrome complex with sea launch pad. Run a pilot project of new spaceport type with sealaunch platforms. The creation of this project will provide the national interests of the Russian Federation in the field of international space activities and contributes to the maintenance and strengthening of Russia's status as one of the leading space nations.
Keywords: architecture od cosmodrome, cosmodrome, sea cosmodrome, space program, launch pad, sealaunch pad, SeaLaunch, floating cosmodrome, artificial peninsula, space platform, cormodrome complex.
Основываясь на государственной политике Российской Федерации в области космической деятельности [1], автором статьи было начато исследование поразработке морского космодрома с новым типом стартового комплекса, проектируемого с целью доставки ракетоносителя в водные пространства наиболее близкие к экватору, где имеются наилучшие условия для запуска, а также в места безопасного падения отделяемых ступеней ракет — носителей и створок обтекателей космических аппаратов.
Исследование и проектирование морских космодромов для России становится крайне актуальным — необходим плавучий космодромный комплекс, способный осуществлять старты с экватора, удалённого от территории страны. Для этого необходимо создание комплексного портового и плавучего космического центра, разрабатываемого с целью выполнения международно-космических и научно-исследовательских программ, а также с целью развития уникальной экспериментальной базы ракетно-космической промышленности.
Актуальность работы заключается в создании нового вида космодромных комплексов, занимающих малые территории благодаря уникальной архитектуре стартов на воде, в виде плавучих стартовых платформ, по типу платформы Одиссей (Рис.1). Благодаря сложной модульной системе соединения нескольких платформ, может создаваться площадь для стартового трансформируемого стола,рассчитанного на все типы ракет, в отличии от космодрома Байконур, где большую территорию засоряют ранее использованные и устаревшие конструкции, потерявшие свою актуальность в связи с вводом в эксплуатацию других типов ракетоносителей.
Рис. 1. Ста́ртовая платфо́рма Одиссе́й, (англ.) Launch Platform Odyssey — стартовый комплекс плавучего космодрома «Морской старт»
Согласно информации с сайта www.sovkos.ru стартовые столы подразделяются на:
- класс ракеты-носителя: легкий; средний; тяжелый; сверхтяжелый;
- способ сборки и транспортировки: горизонтальная; вертикальная;
- метод подготовки ракеты космического назначения: фиксированный; мобильный; смешанный;
- место дислокации: материковый (наземный, заглубленный и подземный); водный (на корабле, барже, подводной лодке, платформе); воздушный (с применением различных летательных аппаратов);
- возможность перемещения в пространстве: мобильный (подвижный); стационарный;
- число пусковых установок;
- степень универсальности: специализированный (для пусков определенной ракеты космического назначения); универсальный (для пусков различных ракет космического назначения).
При выборе места расположения Стартового Комплекса (СК) на континентальной части Земли учитываются ограничения, определяемые условиями безопасности СК и РН (Ракетоносителей). Для строительства СК выбирают наименее пригодные для хозяйственного использования участки в малонаселенных областях страны. При этом трассы полета РКН и районы падения не должны находиться в густонаселенных районах страны, районах с промышленными и другими значимыми объектами. К таким ограничениям более адаптивны воздушные и водные СК.
Рис. 2. Варианты расположения космодромных комплексов на материковой части и плавучих стартовых столов в водных пространствах океанов. (рисунок слева). После более подробного анализа указанных территорий, было выбрано место в недалеко от города Находка (Приморский край). (рисунок справа)
Существует несколько примеров различных вариантов морских (океанских) СК.
Пуски со стационарной морской платформы Сан-Марко, расположенной у берегов Кении, проводились еще в 1967–1988 гг. В настоящее время в качестве морского стартового комплекса применяется плавучий космодром Sea Launch (CK на океанской платформе «Одиссей»). Основное преимущество проекта — возможность запускать геостационарные спутники из экваториальных вод. В состав комплекса входят стартовая платформа «Одиссей» и сборочно-командное судно (СКС).
Среди морских СК и подвижный подводный стартовый комплекс (Берлинский технический университет и ГРЦ им. академика В. П. Макеева). 7 июля 1988 г. с борта атомной подводной лодки К-407 «Новомосковск», находящейся в погруженном состоянии, осуществлен пуск РН «Штиль-1" с двумя спутниками Tubsat-Nn Tubsat-Nl массами 8,5 и 3 кг. (8)
Научная новизна предпринятого автором исследования состоит в разработке архитектуры зданий, сооружений и комплексов космодромов на воде, которых в мире ещё не существует. Архитектурной базой для разработки и проектирования морского космодромного комплекса является ранее написанная автором выпускная квалификационная работа «Космодромный комплекс Эквадоро — Российского космического центра в г. Педерналес (Эквадор)», в которой частично рассматриваются аспекты проектирования космодрома на воде, защиты таких сооружений от сейсмичности, цунами и других природных катаклизмов. Также в бакалаврской работе была разработана самоходная полупогружаемая стартовая платформа, по типу катамарана, состоящая из пяти составных частей, приплывающих на место запуска ракеты, расположенного в экваториальной зоне Тихого океана, и трансформирующаяся на небольшой глубине в стартовый стол (Рис.3). Каждая из платформ перемещается до места запуска ракетысамостоятельно, далее, в назначенном месте, с помощью автоматизированных технологий по типу пазл, платформы соединяются в единый пласт, который скрепляется различными тросами и механизмами. Единая плавучая платформа, представляет собой стартовый пусковой стол — механическое устройство, которое служит жесткой опорой для ракеты и фиксирует её в нужном положении перед стартом. [2]
Рис. 3. Эскизы плавучего стартового стола. Варианты стыковки платформ.
Практическая значимость исследования заключается в возможности обеспечения гарантированного доступа России в космос с территории приближенной к Экватору, при этом с базой, располагающейся на территории Российской Федерации, что исключает потенциальные риски при использовании наземной космической инфраструктуры за рубежом.
В настоящее время число космодромов в мире увеличивается. Непрерывно расширяется круг стран, осуществляющих исследовательские или прикладные программы с использованием космических средств. Повышается уровень сложности космических систем и связанных с их созданием технических и экологических проблем, повышаются требования к уровню космических технологий. В отличие от первых, занимающих огромные территории, комплексов, возводимые в последнее время руководствуются целью сделать космодром компактнее и удобнее. Происходит дифференциация, процесс развития, связанный с появлением многообразия, разделением космодромов на различные формы, части и подвиды. Наука не стоит на месте, и технический прогресс «заставляет» человечество подстраиваться под него. Ведущие Государства используют новейшие технологии для максимально эффективных результатов в области космической деятельности.
Предложенная автором архитектура экспериментального проекта нового типа космодромного комплекса с морскими стартами, в условиях расположения их базы на территории Российской Федерации будет представлять собой комплекс, в котором техническая часть морского комплекса будет располагаться на материке, а стартовые столы на плавучих платформах. (Рис.4)
Рис. 4. Вариант устройства материковой части космодромы (вынос территории на искусственный полуостров)
Все службы максимально будут вынесены на поверхность разработанной автором модульной плавучей стартовой платформы, которая может достигать довольно больших размеров.
Для создания уникального космодромного комплекса будут использоваться современные конструкции и технологии.
Космодром будет включать в себя:
– Порт для больших и малых кораблей. Важной функцией которого будет являться погрузка и отправка плавучих стартовых платформ с ракетоносителями.
– Стартовый пусковой стол, представляющий собой плавучую платформу.
– Зону производств и вспомогательных сооружений.
– Зону административного корпуса космодромного комплекса;
– Внутрикосмодромные автодороги, железные дороги.
Все зоны соединены между собой и функционируют совместно, это единый механизм.
Архитектура космодрома на воде, защитных водных сооружений, а также проектирование новых типов морских стартовых столов обеспечит возможность России более твердо укрепиться в сфере изучения космического пространства; позволит запускать тяжелые носители и аппараты благодаря плавучим стартовым платформам,которые помогут получить новейшие научные данные о космосе, Земле и других небесных телах, для развития фундаментальной науки; даст возможность максимально экономично использовать территорию суши для строительства космодромов; даст возможность наиболее безопасно осуществлять запуски ракет, благодаря расположению стартового стола вдали от населенных пунктов; а также укрепит научно-техническую и кадровую инфраструктуру ракетно-космической промышленности Российской Федерации. Разрабатываемый морской космодромный комплекс является принципиально новым сооружением в практике космодромостроения. [1]
Литература:
- Основные положения ОСНОВ государственной политики Российской Федерации в области космической деятельности на период до 2030 года и дальнейшую перспективу, утвержденные Президентом Российской Федерации от 19 апреля 2013 г. № Пр-906
- Выпускная квалификационная работа «космодромный комплекс Эквадоро — Российского космического центра в г.Педерналес (Эквадор)» 2016 г. Вертянкина А. И.
- Космодромы — «ключ на старт» // Журнал «Вокруг света». — 2006. — ноябрь.
- Космодромы России. Состояние и перспективы. Проблемные вопросы, решаемые при создании космодромов. Тенденции развития космодромов [Электронный ресурс]. — режим доступа: http://www.sovkos.ru/cosmos/information/499.html. — Наземная инфраструктура. — (дата обращения: 09.03.2017).
