Китай сделал очередной шаг к созданию многоразовой ракеты
Новый 10-метровый бак для китайской ракеты Long March 9
Уже несколько лет китайцы понемногу рассказывают о своей ракете Long March 9 (CZ-9), трёхступенчатом сверхтяжёлом варианте ракеты семейства Long March. Как сообщается, эта ракета-носитель будет способна выводить до 150 тонн на низкую околоземную орбиту и 54 тонны на транслунную.
2 марта Китайская академия технологий ракет-носителей (CALT) объявила (через китайскую платформу социальных сетей Weixin), что она закончила строительство первого топливного бака для CZ-9. Новость сопровождалась фотографиями, на которых был изображён готовый бак и множество компонентов, которые были использованы для его изготовления.
Диаметр топливного бака составляет 10 метров, что делает его самым большим из разработанных Китаем на сегодняшний день. Он немного шире, чем основные топливные баки, используемые звездолётами SpaceX (9 м) и Space Launch System НАСА (8,4 м). Он также в два раза больше первой ступени ракеты Long March 5, которая в настоящее время служит рабочей лошадкой Китайского национального космического агентства (CNSA). Создание такого бака можно назвать инженерным подвигом — это закладывает основу для проектирования и разработки сверхмощных ракет-носителей.
Компоненты 10-метрового топливного бака (слева направо, сверху вниз): интегральное переходное кольцо, образец «лепестка дыни», верхнее и нижнее кольца бака.
Это также делает Китай третьей страной (после России и США), которая реализовала разработку сверхбольшого резервуара. Ван Хайлу, редактор заявления, сделанного CALT, сообщил: «Конструкция бака сверхбольшого диаметра является важной частью конструкции корпуса сверхмощной ракеты, и его диаметр напрямую влияет на диаметр корпуса ракеты, грузоподъёмность и масштаб. В данный момент мы используем для ракет топливные баки диаметром 5 метров. Резервуар для сверхмощных ракет-носителей пришлось расширить до 10 метров, их размер и нагрузка на них значительно выросли. Это было нелегко».
По словам Ху Чжэньгэна, научного сотрудника Пекинского института аэрокосмического движения и заместителя главного конструктора CZ-9 в Ракетной академии Китая, трудности заключаются не только в увеличении диаметра бака в два раза. Бак должен быть намного прочнее, чтобы вместить в несколько раз больше топлива, но при этом достаточно тонким и лёгким, чтобы минимизировать общий стартовый вес ракеты.
Успешная разработка CZ-9 и её компонентов свидетельствует о достижениях Китая в области передовых материалов и высокотехнологичного производства. Это включает в себя сварку трением с перемешиванием (FSW), при которой тепло генерируется вращающимся инструментом для соединения секций материала без их расплавления. Другие задачи заключались в подготовке листов большого диаметра и компонентов с точной формой и свойствами, необходимыми для обеспечения баланса между прочностью и малым весом.
Процесс разработки — включая материалы, проектирование, формирование компонентов, сборку и сварку, а также оценку — занял шесть лет и проводился более чем 20 китайскими исследовательскими группами. Ранее команда объявила о создании нескольких ключевых компонентов бака, включая интегральное переходное кольцо, «лепестки дыни» (секции крыши ракеты), а также верхнее и нижнее кольца.
Хотя ракета-носитель Long March 9 изначально разрабатывалась как одноразовая, Китай заявил, что планирует перейти на многоразовую конструкцию, аналогичную Starship. Как только корабль CZ-9 будет готов к первому полёту (около 2030 года), он будет использован для создания предлагаемой Китаем Международной лунной исследовательской станции (ILRS) — совместного с Роскосмосом проекта, призванного конкурировать с программой НАСА «Артемида». Как и НАСА, архитектура миссии ILRS предусматривает создание инфраструктуры на поверхности Луны, включая долговременную базу, транспортный комплекс, исследовательскую станцию и наземный комплекс поддержки.
Эта разработка является частью более масштабной цели Китая — стать космической державой, способной соперничать с США и НАСА. Сюда входит план разработки нового пилотируемого корабля, дебютный запуск которого ожидается к 2027 году. Меньшая версия космического корабля будет доставлять тайконавтов на низкую околоземную орбиту и совершать рандеву с космической станцией «Тяньгун», а более крупный вариант будет высаживать экипажи на поверхность Луны.
