Новая ракета на метане: Роскосмос готовится к запуску «Амур-СПГ»

В конце 2023 года в России появится первый двигатель для новой многоразовой ракеты-носителя «Амур-СПГ». Эта ракета среднего класса будет работать на кислороде и сжиженном природном газе — метане, который является более экологичным и дешевым топливом, чем керосин. «Амур-СПГ» также будет иметь возвращаемую первую ступень, которая сможет приземляться на специальных площадках и использоваться повторно. Первый запуск этой ракеты запланирован на 2026 год с космодрома Восточный. Что еще известно о перспективном проекте Роскосмоса?


«Амур-СПГ» — аббревиатура от «Амурская ракета на сжиженном природном газе». Это название отражает особенности конструкции и эксплуатации ракеты. Во-первых, она создается на базе космодрома Восточный, который расположен в Амурской области. Во-вторых, она использует в качестве топлива сжиженный природный газ (СПГ), который получается из метана — основного компонента природного газа. Метан — самое простое углеводородное соединение, состоящее из одного атома углерода и четырех атомов водорода (CH4). Он является одним из самых распространенных и доступных видов топлива на Земле.

Метан имеет ряд неоспоримых преимуществ перед традиционным керосином, который используется в большинстве современных ракет. Во-первых, метан более экологичен, так как при его сгорании выделяется меньше вредных веществ, таких как угарный газ и твердые частицы. Во-вторых, метан более дешев, так как его можно добывать из разных источников, в том числе из биомассы и мусора. В-третьих, метан обладает более высокой энергетической эффективностью, так как имеет большую удельную импульсность — показатель тяги двигателя в зависимости от расхода топлива.

Для использования метана в качестве ракетного топлива его нужно сжать и охладить до жидкого состояния. Жидкий метан имеет температуру кипения около -162 градусов Цельсия, поэтому он относится к криогенным топливам — таким, которые требуют низких температур для хранения и перевозки. Криогенные топлива имеют свои сложности и риски, так как они легко испаряются и могут вызывать обледенение или взрывы. Однако они также имеют свои преимущества, так как они имеют большую плотность и энергоемкость, чем газообразные или жидкие топлива обычной температуры.

В России разработка метановых двигателей для ракет ведется с 2013 года. Тогда Ракетно-космический центр «Прогресс» начал работу над проектом «Союз-5» — двухступенчатой ракетой среднего класса с двумя боковыми блоками, которая должна была выводить на низкую околоземную орбиту (НОО) до 8,5 тонны полезной нагрузки. В 2016 году этот проект был переименован в «Иртыш» и получил финансирование от правительства. Однако в 2019 году стало известно, что «Иртыш» будет работать на керосине, а не на метане, как планировалось ранее. Причиной этого стало отсутствие готовых метановых двигателей и необходимость сократить сроки и расходы на разработку ракеты.

В то же время продолжалась работа над метановым двигателем РД-0177, который должен был стать демонстратором технологии для будущих ракет. Этот двигатель разрабатывается Конструкторским бюро химавтоматики (КБХА) — одним из ведущих предприятий в области создания ракетных двигателей в России. РД-0177 имеет тягу 100 тонн и работает на кислороде и метане. Первый образец этого двигателя должен быть готов в конце 2023 года, а затем пройти цикл огневых испытаний. Вся работа должна завершиться к концу 2025 года.

На основе РД-0177 создается серийный двигатель РД-0169, который будет использоваться в ракете «Амур-СПГ». Этот двигатель имеет тягу 95 тонн и также работает на кислороде и метане. Он будет устанавливаться на первой и второй ступени ракеты. На первой ступени будет пять таких двигателей, а на второй — один. Первый образец РД-0169 должен быть готов к концу 2025 года.

«Амур-СПГ» — двухступенчатая ракета среднего класса, которая может выводить на НОО до 12,5 тонны полезной нагрузки. Ее длина составляет 48,8 метра, а диаметр — 4,1 метра. Стартовая масса ракеты — около 360 тонн. Особенностью «Амур-СПГ» является то, что ее первая ступень будет многоразовой — то есть способной приземляться после отделения от второй ступени и использоваться повторно до десяти раз. Для этого она будет оснащена системой управления, парашютами и посадочными опорами.

Вторая ступень ракеты будет одноразовой и сгорать в атмосфере после выполнения своей задачи. Она сможет выводить на НОО различные виды полезной нагрузки, такие как спутники связи, навигации, разведки, научные аппараты и более легкие грузы — до 2,5 тонны.

Первый запуск ракеты «Амур-СПГ» запланирован на 2026 год. По данным Роскосмоса, стоимость одного запуска этой ракеты составит около 22 миллионов долларов, что в два раза дешевле, чем у аналогичной ракеты «Союз-2». Разработчики надеются, что «Амур-СПГ» сможет конкурировать на мировом рынке коммерческих запусков с такими компаниями, как SpaceX и Blue Origin, которые также создают многоразовые ракеты на метане.