Сотрудники научно-производственного предприятия «ИнтерПолярис» в Воронеже спроектировали первый в России унифицированный разгонный блок для ракет разных классов. Сокращённо его назвали БОРИС, что расшифровывается как «блок орбитального размещения искусственных спутников». Его можно применять в качестве третьей ступени для ракет сверхлёгкого класса или полезной нагрузки для тяжёлых и сверхтяжёлых носителей. Работает это так: ракета выходит на так называемую опорную орбиту, на высоту, например, около 500 км, а с неё блок уже направляется к целевой, ещё более высокой орбите.
Собственная стартовая масса разгонного блока составляет 250 кг. Он способен нести до 150 кг грузов и доставлять их на орбиту высотой 800 км. Однако эти параметры могут варьироваться в зависимости друг от друга. Например, 130 кг БОРИС способен вывести на высоту 1,5 тыс. км.
«Инновационность разрабатываемого разгонного блока заключается в так называемой платформенной конфигурации, которая обеспечивает маневрирование в широком диапазоне высот целевых орбит. В разгонном блоке постоянные составляющие платформы — система управления и двигательная установка. Последняя представляет собой наиболее наукоёмкий и дорогостоящий агрегат. Она работает на экологически чистых компонентах топлива — этиловом спирте и кислороде. В качестве переменной составляющей, адаптированной к выполняемой космической миссии, выступают система хранения и подачи компонентов топлива и каркас блока», — рассказала ведущий научный сотрудник НПП «ИнтерПолярис» Татьяна Башарина.
Такой подход, по словам разработчиков, позволяет создать универсальный разгонный блок для всех классов ракет и видов грузов.
Сейчас инженеры провели исследовательские и огневые испытания опытного образца маршевого жидкостного ракетного двигателя.
Основную часть космических запусков осуществляют в интересах государства и обороны, частным же компаниям или небольшим научным организациям тяжело найти подходящий носитель для своих аппаратов (например, спутников), который выведет их на нужную орбиту. Поэтому запуск таких аппаратов может быть востребован для развития спутниковых систем, навигации, картографии, дистанционного зондирования, телекоммуникаций.
«Обычно ракеты-носители выводят полезную нагрузку на низкую околоземную орбиту 200–250 км. Однако на ней аппараты долго существовать не могут, они за счёт сопротивления остаточной атмосферы снижаются и сгорают в её нижних слоях в течение нескольких месяцев и даже недель. Поэтому разгонный блок может понадобиться для выведения на большую высоту. Кроме того, порой нужно изменить форму орбиты, и здесь он тоже пригодится. Наконец, разгонный блок способен вывести некий аппарат на отлётную траекторию к Луне, а то и дальше», — пояснил кандидат технических наук, преподаватель МГТУ им. Н.Э. Баумана Иван Соболев.
Как рассказал Соболев, разгонный блок можно использовать и для того, чтобы развести по разным орбитам несколько космических аппаратов, доставленных одной ракетой-носителем. Это позволит значительно сэкономить на запуске, поясняет он.
«Сейчас делается упор на малые космические аппараты, в том числе типа CubeSat [формат малых искусственных спутников Земли с габаритами 10 х 10 х 10 см], поэтому данный разгонный блок позволит удешевить стоимость их запуска. Следовательно, его применение позволит снизить стоимость услуг, предоставляемых с помощью таких аппаратов», — отметила ведущий инженер-исследователь корпорации «Российские космические системы» Мария Баркова.
Главный конструктор спутникового направления SR Space Дмитрий Монахов добавил, что сейчас в России разгонные блоки для ракет-носителей среднего класса стоят вплоть до двух третей цены самой ракеты. Поэтому, по словам эксперта, создание блока, который будет активно использоваться, станет большим достижением.
«В Воронеже много стендов как раз для отработки ракетных двигателей и разгонных блоков. Важно, чтобы он нашел свою нишу в плане как целевой орбиты выведения, так и класса полезной нагрузки. Тогда он будет востребован как у государства, так и у частных компаний», — сказал эксперт.
Ещё один важный вопрос — как разработчики реализуют увод отработавшего разгонного блока с орбиты, чтобы предотвратить его превращение в космический мусор, добавляет он.