Китай осуществил первый запуск своей новой ракеты-носителя (РН) среднего класса «Чанчжэн-12» (Chang Zheng 7, CZ-7, обычно переводится на русский как «Великий Поход-12», а на английский как Long March 12, LM-12), которая в будущем станет многоразовой. Как прошёл запуск, что о ней известно и почему она важна для Китая?
Примечание: китайская космонавтика является довольно закрытой, поэтому информации об этой ракете не так уж и много. Часть приведённых в статье данных собрана энтузиастами NASASpaceflight и может содержать неточности.
Содержание:
«Чанчжэн-12» на стартовом комплексе. Credit: SAST/CASC.
Author: Колпаксиди Александр Павлович.
Запуск
Примечание: выше приведено видео с YouTube, если оно не работает или медленно загружается, то можно посмотреть его на «Дзене» по этой ссылке.
Запуск РН «Чанчжэн-12» был произведён 30 ноября 2024 года в 17:30 по московскому времени со стартового комплекса LC-2 Хайнаньского коммерческого космодрома. Пуск получил обозначение Y1, во многих источниках он указан как Demo Flight (русс. «Демонстрационный полёт»). Информации о полезной нагрузке мало, первоначально указывалось, что РН имеет на борту лишь её массо-габаритный макет, позже выяснилось, что было запущено 2 спутника: Weixing Hulianwang Jishu Shiyan и Jishu Shiyan 03. Судя по имеющимся данным, они предназначены для испытания новых технологий спутникового интернета, данных об их массе нет. Скорее всего это небольшие аппараты, кубсаты, так как при первых запусках ракет редко когда выводят важные и дорогие спутники. Они успешно выведены на низкую околоземную орбиту, точные параметры которой китайцы не сообщили. По данным NORAD (Объединённая система аэрокосмической обороны США и Канады) они двигаются по орбите с высотой около 1000 км.
Отдельно нужно отметить космодром, с которого была запущена РН «Чанчжэн-12». Хайнаньский коммерческий космодром — первый подобный объект в Китае, который управляется гражданскими властями, а не военными. Он находится рядом с космодромом Вэньчан, поэтому иногда называется коммерческим космодромом Вэньчан. Они расположены на острове Хайнань, что на самом юге Китая и довольно близко к экватору. Последнее даёт преимущество при запуске на ряд орбит. Строительство космодрома связано с активным развитием частной космонавтики и призвано преодолеть дефицит стартовых комплексов в стране. Отделение от военных необходимо для большей открытости, без этого затруднительно привлекать гражданские организации и компании.
Запуск «Чанчжэн-12». Credit: Xinhua/Spacelens.
Светящееся облако, возникшее из-за запуска «Чанчжэн-12». Credit: Star Chaser Axiang.
Особенности «Чанчжэн-12»
«Чанчжэн-12» разработана Шанхайской академией космических технологий (SAST), подчиняющейся Китайской аэрокосмической научно-технической корпорации (CASC). Анонс ракеты состоялся в феврале 2024 года, т. е. тогда, когда уже происходила сборка запущенной сегодня РН. Летом были произведены выкатки «Чанчжэн-12» из цеха с разными головными обтекателями и тренировки по её установке на стартовый комплекс.
Компьютерная модель «Чанчжэн-12» с большим головным обтекателем. Credit: SAST/CASC.
«Чанчжэн-12» с маленьким головным обтекателем. Credit: SAST/CASC.
«Чанчжэн-12» — двухступенчатая РН среднего класса, её высота — 59 м (т. е. по высоте она сравнима с 20-этажным зданием), максимальный диаметр (без учёта головного обтекателя) — 3,8 м. Интересно, что диаметр ступеней других китайских РН среднего класса, созданных государственными организациями, составляет 3,35 м, что обусловлено использованием железнодорожного транспорта при их транспортировке. «Чанчжэн-12» может оснащаться головными обтекателями диаметром 4,2 и 5,2 м.
Большой головной обтекатель на «Чанчжэн-12». Credit: Xinhua.
«Чанчжэн-12» может вывести на низкую околоземную орбиту с высотой 300 км полезную нагрузку массой 10 т, на солнечно синхронную орбиту высотой 700 км — 6 т. По этому показателю она немного уступает РН «Чанчжэн-7», однако значительно легче: стартовая масса «Чанчжэн-12» составляет 433 т против 597 т у «Чанчжэн-7». Из-за этого новая ракета значительно дешевле.
«Чанчжэн-12» во время транспортировки к стартовому комплексу. Credit: SAST/CASC.
На первой ступени установлено 4 жидкостных ракетных двигателя YF-100K, работающих на топливной паре «жидкий кислород — керосин». Это однокамерные двигатели закрытого цикла, созданные на основе советских/российских РД-120 и использующие некоторые элементы РД-170 в конструкции. Турбонасосный агрегат YF-100K представляет собой одновальную конструкцию с одноступенчатым кислородным и двухступенчатым керосиновым насосами, приводимыми в действие одной турбиной. Он также оснащён двумя насосами низкого давления, предотвращающие кавитацию. Базовая модель YF-100 имеет теплообменник для нагрева и газификации кислорода, который используется для наддува кислородного бака. Однако известно, что в «Чанчжэн-12» наддув осуществляется гелием, который хранится в специальных баках под большим давлением. Также YF-100 подаёт керосин под высоким давлением в систему управления вектором тяги, где он используется в качестве гидравлической жидкости.
Каждый YF-100K имеет тягу 1200 кН на уровне моря.
Двигатели YF-100K на первой ступени «Чанчжэн-12». Credit: SAST/CASC.
Планируется, что точно такие же двигатели будут установлены на «Чанчжэн-10» — одной из двух сверхтяжёлых РН, которые китайцы планируют использовать для пилотируемых полётов на Луну. «Чанчжэн-12» позволит отработать массовое производство и использование двигателей YF-100K. Кстати, Китай не только копирует российские двигатели. В начале ноября выяснилось, что вторая китайская сверхтяжёлая РН, «Чанчжэн-9», создаётся как копия американской сверхтяжёлой Starship компании SpaceX Илона Маска, которая сейчас проходит лётные испытания. Мало того, будущая версия «Чанчжэн-12» будет похожа на РН Falcon 9 от SpaceX, но об этом позже.
На второй ступени установлено 2 жидкостных ракетных двигателя YF-115, использующие такую же топливную пару. Увы, информации об этом двигателе намного меньше, но известно, что он разрабатывался вместе с YF-100. Каждый YF-115 имеет тягу 176 кН в вакууме. Предполагается, что первоначально SAST создавала эту ступень в качестве верхней ступени «Чанчжэн-10», но проект отклонили, а наработки применили в «Чанчжэн-12».
YF-100K (слева) и YF-115. Credit: CASC.
Преимущества и перспективы «Чанчжэн-12»
Планируется, что «Чанчжэн-12» будет привлекать частных заказчиков возможностью запуска с полностью гражданского космодрома и низкой ценой запуска. И хотя конкретные цифры не называются, пуск этой РН явно стоит дешевле, чем «Чанчжэн-7».
В будущем же «Чанчжэн-12» получит многоразовые первые ступени, разработка которых уже ведётся. Первая планируемая модификация РН с многоразовой ступенью имеет обозначение «Чанчжэн-12A», предполагается, что на ней будет установлено 7 метановых двигателей Longyun, создаваемые китайской компанией Jiuzhou Yunjian. Вторая модификация, «Чанчжэн-12B», будет использовать 9 керосиновых YF-102R. На макете этой РН видны посадочные опоры как у многоразовой первой ступени Falcon 9 компании SpaceX. Но это не единственная схожесть: американская РН тоже двухступенчатая и имеет на первой ступени 9 керосиновых двигателей. Стоит отметить, что в Китае создаются и другие многоразовые ракеты, в том числе и силами разных компаний.
На левом изображении: «Чанчжэн-12» и «Чанчжэн-12B» (выделены посадочные опоры); на правом показаны посадочные опоры РН Falcon 9 сложенном состоянии. Credit: SAST/CASC.
Отдельно стоит отметить использование жидкого метана в модификации «Чанчжэн-12A». Именно в Китае в прошлом году впервые успешно в космос была запущена метановая ракета, причём пуск осуществила частная компания. Метан имеет ряд преимуществ, особенно при использовании его в многоразовых РН, однако революционным это топливо не является. О его преимуществах и недостатках, а также о первом успешном запуске ракеты на метане можно прочитать в этом материале.
Безаварийных полётов новой китайской ракете!
