Сможет ли LandSpace стать китайской SpaceX?

В закладки

Первой частной китайской космической компанией, сумевшей осуществить орбитальный запуск, стала Beijing Interstellar Glory Space Technology, более известная как i-Space. 25 июля на ракете Hyperbola-1 в космос отправились два небольших спутника — они были выведены на орбиту высотой в 300 километров.

Попытки совершить подобное предпринимались частными ракетными компаниями из Поднебесной и раньше: в октябре 2018-го орбиты пыталась достичь фирма LandSpace, а в марте 2019-го неудачу потерпела OneSpace. Но гонка между китайскими компаниями только начинается: теперь эти производители стремятся как можно быстрее завершить разработку ракеты-носителя среднего класса с жидкостным ракетным двигателем. Ибо твердотопливная двигательная установка конечно даёт билет в космос, но ключ к завоеванию рынка — ЖРД.

Старт ракеты ZQ-1

Многие частные китайские космические компании разрабатывают ЖРД. Но LandSpace здесь стоит особняком — это во многом прорывная компания. Она первой среди китайских частных компаний разработала собственную ракету-носитель. Первой совершила попытку орбитального запуска. А также является первой в подписании контрактов на запуск с представителями других стран.

17 мая LandSpace объявила о том, что их кислород-метановый двигатель TQ-12 с тягой в 785 кН прошёл успешные полномасштабные огневые испытания. В течение недели до этого объявления была проведена серия кратковременных зажиганий, самое длинное из которых составило 20 секунд. LandSpace также выпустила фотографии и видео, демонстрирующие тестирование TQ-12 на испытательном стенде.

Фотография с огневых испытаний TQ-12

По заявлениям LandSpace, TQ-12 — это один из лучших метановых ракетных двигателей в мире. Его превосходят только двигатель Raptor компании SpaceX и двигатель BE-4 компании Blue Origin. Компания утверждает, что на данный момент показатель его тяги в атмосфере составляет 657 кН, а в вакууме — 745 кН. Вакуумная тяга, к которой стремится LandSpace — 785 кН или 80 тонн-сил. 

Проект создания этого метанового двигателя стартовал в 2017-м году с испытания камеры сгорания и газогенератора, которые выдавали 10 тонн-сил тяги. Но в LandSpace быстро переключились на более мощный вариант: в сентябре 2018-го и январе 2019-го были испытаны новые, более крупные, камера сгорания и газогенератор. Развитие шло довольно быстро: сначала пробные испытания в марте этого года, затем полноценные, уже упомянутые выше.

Генеральный директор LandSpace Чану Джан

Эти испытания стали следующим ключевым моментом после запуска ракеты ZQ-1 в прошлом году. И очень большой новостью для китайского космического сектора (что не помешало известиям о TQ-12 утонуть в потоке информации о запрете Huawei в США — хотя среди любителей космонавтики новость разлетелась довольно быстро). “80 тонн-сил, полномасштабные, 20 секунд, мировой уровень”, — основатель и генеральный директор LandSpace Чану Чжан поделился сообщением об испытаниях в WeChat настолько быстро, насколько смог. 

LandSpace зачастую называют китайской версией SpaceX. В последние годы в Китае появилось большое количество частных космических компаний, но все из них — небольшие предприятия, которые находятся на ранней стадии своего развития. LandSpace не исключение. Хотя сравнивать со SpaceX напрямую их пока ещё рано, ничто не мешает прогнозировать будущее. Компания Илона Маска на ранних этапах своего развития также не производила никаких серьёзных ракет. А экскурсия по производственному объекту LandSpace в Хучжоу показывает, что LandSpace очень похожа на SpaceX в ранние годы: те же мечта и страсть, неудачи и успех.

База в Хучжоу

Авторы оригинальной статьи следят за развитием LandSpace с момента её создания — 2016-го года. В октябре 2018-го года один из них (Чен Лан) находился на космодроме Цзюцюань, где наблюдал запуск ракеты ZQ-1. Там сотрудники LandSpace рассказали о своей недавно построенной производственной базе в Хучжоу недалеко от Шанхая (штаб-квартира LandSpace и её команда по исследованиям и разработкам базируются в Пекине). В то время и родилась идея посетить предприятие. В конце марта этого года второй из авторов статьи — Жаклин Мирра — приехала в Шанхай. Соучредитель LandSpace, доктор Шуфань Ву, дал добро на посещение базы. Так и появился этот материал.

Аэрофотоснимок производственного предприятия LandSpace в Хучжоу

База располагается у дороги на западе Хучжоу. Там создаётся довольно больших размеров индустриальный парк, который предоставляет высокотехнологичным компаниям условия для ведения бизнеса. 

Первое, что поражает по прибытии в кампус LandSpace — огромных размеров здание, сияющее голубым светом. Вот уж чего не ожидаешь от такой маленькой компании! Сопровождал Чена и Жаклин управляющий базой в Хучжоу господин Ду. Он неспешно, не обращая никакого внимания на дождь, проинформировал журналистов о создании этого комплекса и последних новостях.

Внутреннее пространство здания — огромно! Оно имеет площадь в 30000 квадратных метров. И, к сожалению, пока пустует. Единственное связанное с космосом оборудование — макет твердотопливной ракеты ZQ-1 и стартовый стол, который прошёл через октябрьский запуск прошлого года. Само здание в будущем будет разделено на несколько секций, каждая из которых будет предназначена для особой цели: сборка двигателя, изготовление топливных баков, сборка и испытания ракеты и т.д. На данный момент в комплексе ведутся только работы по разработке двигателя. Также были замечены помещения с низкими перегородками, которые в будущем станут офисами, конференц-залами, мастерскими, лабораториями и испытательными комнатами. Вся команда LandSpace будет работать под одной крышей.

Г-н Ду рассказывает о LandSpace

Ду провёл хорошо подготовленную презентацию о компании, комплексе в Хучжоу и продуктах LandSpace. Он тот инженер, которому вы бы без тени сомнения отдали свою машину в ремонт. У него харизма спокойного человека, он говорит невозмутимо, а его доводы убедительны. До переезда в Хучжоу он работал в Академии аэрокосмических технологий реактивного движения (6-я академия CASC) в Сиане и был экспертом в производстве двигателей. Он присоединился к LandSpace в качестве главы команд разработчиков двигателей и строительства фабрики. Он также ответственен за строительство испытательного стенда в 20 километрах от неё.

Так будет выглядеть стенд для огневых испытаний двигателей

Строительные работы начались в марте 2018-го года, а в августе того же года стенд был сдан в эксплуатацию. Когда Ду спросили о возможности посетить этот стенд, он ответил, что в данный момент это невозможно по причине его подготовки к полномасштабному огневому испытанию TQ-12 в июне (фактически, огневое испытания прошло с опережением графика — редкое явление для ракетостроительной индустрии!). Он предложил посетить его в следующий раз.

Амбициозные планы

5 июля 2018-го года LandSpace объявила о своей общей стратегии и запланированных разработках на большом мероприятии в Пекинском национальном плавательном комплексе. Там же впервые была упомянута ракета ZQ-2 с жидкостными ракетными двигателями, на которую компания делает ставку. 

Zhuque 2 (ZQ-2, Чжуцюэ-2) — ракета среднего класса. Она будет иметь стартовую массу в 216 тонн, 48,8 метра в длину и 3,35 метра в диаметре. Первая ступень будет оснащена четырьмя кислород-метановыми двигателями Tianque-12 (TQ-12, Тяньцюэ-12). Вторая ступень будет оснащена тем же двигателем, но вакуумной версии, а также маневровым TQ-11 с тягой в 78 кН. Ракета сможет доставить 1,8 тонны полезной нагрузки на 500-километровую солнечно-синхронную орбиту, а на низкую околоземную орбиту высотой в 200 километров у неё получится отправить целых 4 тонны груза.

Презентация ZQ-2 в Пекине

У ZQ-2 будет три модификации: ZQ-2A, ZQ-2B и ZQ-2C. Они будут отличаться от основной ракеты своей длиной (55,7 метра), а у последних двух будут присутствовать дополнительные ускорители первой ступени: у ZQ-2B будет пара ускорителей, а у ZQ-2C —  четыре. С этими модификациями LandSpace сможет выводить на геостационарную орбиту 2,4, 6,7 и 14 тонн соответственно.

Также у LandSpace в наличии имеется проект двухступенчатого космоплана, который будет способен отправить 10 человек на космическую станцию или совершить рейс с сотней людей из одной точки планеты в другую за один час. 

Однако текущим направлением деятельности компании, а также ключом к её  амбициозным планам, является именно метановый двигатель. Стоит отметить, что даже у CASC (Китайской аэрокосмической научно-технической корпорации) нет большого опыта работы с подобного рода установками. Хотя 11-й институт CALT (Китайский исследовательский институт ракетной техники) однажды разработал прототип метанового двигателя на основе уже существующего кислород-водородного YF-77, но в деле он не использовался. 

В настоящее время разработка двигателя — самое важное занятие на базе в Хучжоу. Чтобы гарантировать себе успех, в LandSpace не стали мудрить — за основу взяли классический открытый цикл. Как итог — вакуумный удельный импульс в 350 секунд. У новейшего двигателя SpaceX закрытого цикла с полной газификацией компонентов — Raptor — целевой показатель вакуумного удельного импульса составляет 380 секунд.

Так выглядит стартовый стол после прошлогоднего запуска ZQ-1

Поскольку в Китае нет мест, откуда можно было запустить ракету с метановым двигателем, возникает вопрос: откуда будет стартовать ZQ-2? Ду отметил, что вопрос задействования существующей стартовой площадки для создания на ней подходящей инфраструктуры уже обсуждается с китайскими властями. Он уверен, что с этим никаких проблем не возникнет.

После посещения конференц-зала, Ду показал Чену и Жаклин другие объекты: комнату для тестирования компонентов, стенд для гидродинамических испытаний, а также большую чистую комнату, в которой в процессе разборки находился двигатель TQ-12.

В огромном зале, который мог бы легко вместить в себя производственную линию, инженеры подсчитывали винты, сортировали болты и осматривали детали двигателя — две небольшие группы людей стояли вокруг маленьких столиков и были очень сосредоточены на своей работе. Они не прерывали свою работу и не обращали внимания на любопытных посетителей. Одну группу, занимающуюся корпусом двигателя, возглавлял старший инженер, которому помогали молодые специалисты. Другая группа, которая занималась сортировкой крепежных деталей, состояла из инженеров молодого и среднего возраста. Они полностью посвятили себя работе и усердно трудились над её завершением.

TQ-12 крупным планом

Комплекс в Хучжоу переходит во вторую фазу строительства. По словам Ду, как только она завершится, на базе можно будет производить 200 двигателей и 15 ракет в год.

Правильное время, правильное место и правильные люди

Прогресс комплекса в Хучжоу и самой компании LandSpace впечатляет. Всего несколько лет назад казалось немыслимым, что в Китае могут появиться частные компании, которые будут заниматься космическими технологиями. По сути, это результат новой политики Китая, проводимой в последние годы (не без участия давления со стороны SpaceX Илона Маска, разумеется). Как говорится в одной китайской пословице: правильное место, правильное время и правильные люди. LandSpace — один из первых космических стартапов в Китае. И эта компания пользуется своим положением. Ну что же: время выбрано верно.

Правительство города Хучжоу выделило 200 миллионов юаней (27,9 миллионов долларов США) на поддержку плана LandSpace по производству ракет и двигателей. Город также предоставил LandSpace бесплатную аренду земли и помещений. И вскоре построит для Landspace офисное здание и столовую свободного использования. Провинция Чжэцзян, где расположен город Хучжоу, а также находящийся по-соседству Шанхай, принадлежат к наиболее развитой экономической зоне Китая с поставленной цепочкой в обрабатывающей промышленности, которая будет в значительной степени поддерживать производственную базу LandSpace. С местом компания тоже не прогадала.

Тем не менее, Хучжоу — маленький (по китайским стандартам) город. Население составляет 3 миллиона человек. В нём всего пара колледжей и не так много высокотехнологичных компаний. К счастью, город богат работниками технической промышленности и имеет хорошую политику по привлечению специалистов из других мест. На базе LandSpace в Хучжоу большинство сотрудников — из Пекина или Сианя. И большинство из них работали на национальных предприятиях космической отрасли. Они молоды и имеют высокую квалификацию. По словам Ду, примерно 10% сотрудников — высококвалифицированные женщины.

Стенд для гидродинамических испытаний

В основном они приезжают в маленький город в погоне за мечтой. Ду — один из таких людей. Будучи одним из старейших в компании, он признал, что присоединение к ней — это приключение, и он очень оптимистично смотрит на LandSpace и новую волну китайских космических стартапов. Он отметил, что ему нравится сочетание молодых и старых инженеров в команде, а также подчеркнул, что его намерение — передать опыт ракетостроителям будущего. Возможности пообщаться с молодёжью на базе не было — они все были заняты своим делом. Но то, чего они достигли, ясно даёт понять: это правильные люди.

Не похоже, что прошлогодний провал как-то повлиял на настроение в компании. Менее чем через месяц после того запуска LandSpace получила финансирование в размере 300 миллионов юаней (41,8 миллионов долларов США) в рамках инвестиционного раунда серии B+. Отныне внимание компании сосредоточено на ZQ-2. Хотя Ду не исключает возможность повторного запуска ZQ-1, если в таком запуске будет необходимость. 

LandSpace — это определённо лидирующая частная компания Китая по разработке жидкостных ракетных двигателей. И она находится ближе всех к разработке ракеты-носителя среднего класса. Помимо этого, LandSpace подписала соглашение с британской компанией Open Cosmos и итальянской компанией D-Orbit на запуск кубсатов. Сумма по соглашению составила 100 миллионов юаней (13,9 миллионов долларов США).

LandSpace планирует первый запуск ZQ-2 на конец 2020-го года. Пока что всё идёт гладко. Тем не менее, разработка этой ракеты — большой вызов для компании. Ей предстоит долгий путь, чтобы хотя бы повторить достижения SpaceX.

Космические страсти накаляются

LandSpace начала гонку среди китайский частных ракетостроителей с запуском ZQ-1 в октябре 2018-го. OneSpace поддержала её, попытавшись запустить твёрдотопливную ракету OS-M в марте этого года (когда Чен Лан и Жаклин Мирра собирали материал для этой статьи). Но победителем гонки стала i-Space со своей Hyperbola-1. Кто же победит во втором раунде?

Вышеперечисленные компании — не единственные, кто участвует в этой гонке. Galactic Energy, LinkSpace, Deep Blue Aerospace, Space Trek, JZYJ и другие компании также разрабатывают свои двигатели и ракеты. Большинство начинает с твердотопливных ракет, но планы на ЖРД есть у всех. 

i-Space разрабатывает метановый двигатель JD-1 тягой в 15 тонн-сил, испытания газогенератора и турбонасоса которого уже завершены:

Galactic Energy в настоящее время разрабатывает твердотопливный ускоритель с высоким показателем тяги, а также кислород-керосиновый двигатель с тягой в 40 тонн-сил для своей будущей ракеты Pallas-1, которая находится в том же классе, что и ZQ-2:

В июле компания JZYJ провела испытания своего метанового двигателя Lingyun (Линъюнь) тягой в 10 тонн-сил:

А вот у компании LinkSpace иной путь — они сосредоточены на многоразовой ракете с вертикальным взлётом и посадкой. 10 августа они провели успешное прыжковое испытание своего прототипа RLV-T5. Испытание продлилось 50 секунд, а высота подъёма составила 300 метров. В тот же день было подписано соглашение с JZYJ об использовании двигателя Lingyun для работы на более крупном прототипе — T6.

Гонка накаляется не только в Китае, но и за его пределами. LandSpace со своими собратьями-конкурентами как один утверждают, что возможность многоразового использования ракет изначально заложена в их планах. Возможно, что через несколько лет SpaceX почувствует некоторое давление со стороны новичков — когда их технологии станут более зрелыми, это, несомненно, произойдёт. 

Но если взглянуть ещё шире, то эта гонка является частью своеобразного противостояния США и Китая. К сожалению, китайско-американская торговая война в настоящее время превращается в техническую, что может навсегда изменить мировой порядок. Это глубоко повлияет на политику Китая и ускорит внутреннее развитие его независимых технологий. Что принесёт предстоящая гонка? Очень надеемся на беспроигрышную игру и взаимовыгодную конкуренцию. А не конфликт или даже войну.

Источник

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

16
Войдите, чтобы читать и оставлять комментарии и не видеть рекламу.
Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

[X]
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.