Ракета-носитель «Куайчжоу

Куайчжоу (кит. трад. 快舟, пиньинь Kuàizhōu, буквально — «быстрая лодка») — серия китайских твердотопливных ракет-носителей лёгкого класса, разработанных для оперативного выведения малых космических аппаратов на низкую околоземную орбиту (НОО) и солнечно-синхронную орбиту (ССО). Разработчиком и оператором является Китайская аэрокосмическая научно-промышленная корпорация (CASIC). Основное назначение — обеспечение быстрого запуска спутников в интересах коммерческих заказчиков и государственных структур, в том числе в условиях чрезвычайных ситуаций. Пуски осуществляются с мобильных пусковых установок, что позволяет запускать ракеты с различных космодромов Китая.

История

Разработка семейства «Куайчжоу» началась в 2009 году в рамках программы создания ракет-носителей быстрого реагирования. Первый испытательный пуск состоялся 25 сентября 2013 года с космодрома Цзюцюань: ракета Kuaizhou-1 успешно вывела на орбиту спутник дистанционного зондирования Земли «Куайчжоу-1». До 2017 года запуски выполнялись по государственным заказам, однако с ростом коммерческого рынка малых спутников CASIC приняла решение о коммерциализации проекта.

В 2017 году была представлена модификация Kuaizhou-1A, адаптированная под требования частных заказчиков. Первый коммерческий пуск состоялся 9 января 2017 года. В 2019 году начались лётные испытания более мощной версии Kuaizhou-11, первый запуск которой 10 июля 2020 года закончился аварией из-за отказа третьей ступени. Успешный пуск Kuaizhou-11 был выполнен 7 декабря 2022 года.

По состоянию на 2024 год выполнено более 20 пусков ракет семейства «Куайчжоу», большинство из которых признаны успешными. Программа продолжает развиваться: в 2023 году объявлено о создании многоразовой версии ракеты с возвращаемой первой ступенью.

Конструкция

Все ракеты семейства «Куайчжоу» являются трёхступенчатыми (Kuaizhou-1, Kuaizhou-1A) или четырёхступенчатыми (Kuaizhou-11) твердотопливными носителями. Корпуса ступеней изготовлены из композитных материалов на основе углепластика, что снижает массу конструкции. Система управления — инерциальная с возможностью коррекции по данным ГЛОНАСС/GPS. Полезная нагрузка размещается под головным обтекателем, который сбрасывается после прохождения плотных слоёв атмосферы.

Особенности

• Мобильность: ракета транспортируется в контейнере-транспортёре, запуск производится с мобильной пусковой установки на шасси грузовика. Время подготовки к пуску — от 7 до 14 дней.
• Твёрдое топливо: использование полибутадиенового каучука с перхлоратом аммония в качестве окислителя обеспечивает высокую надёжность и длительное хранение.
• Модульность: конструкция позволяет использовать различные конфигурации ступеней в зависимости от требуемой орбиты.

Модификации

Kuaizhou-1

Базовая версия, разработанная для государственных нужд. Длина — 19,4 м, диаметр — 1,4 м, стартовая масса — около 30 т. Грузоподъёмность: до 300 кг на НОО (200 км). Использовалась для запусков спутников серии «Куайчжоу» и «Цзилинь». Всего выполнено 3 пуска (2013–2017), все успешные.

Kuaizhou-1A

Коммерческая модификация, отличающаяся увеличенным до 1,7 м диаметром первой ступени и улучшенными характеристиками. Длина — 20,9 м, стартовая масса — 33 т. Грузоподъёмность: до 400 кг на НОО (200 км) или до 250 кг на ССО (700 км). Основной носитель для малых спутников связи и дистанционного зондирования. По состоянию на 2024 год выполнено 18 пусков, из них 2 аварийных.

Kuaizhou-11

Увеличенная версия с четырьмя ступенями. Длина — 25,3 м, диаметр — 2,2 м, стартовая масса — 78 т. Грузоподъёмность: до 1500 кг на НОО (200 км) или до 1000 кг на ССО (700 км). Предназначена для выведения спутников средней массы, в том числе группировок. Первый успешный пуск — 7 декабря 2022 года. К концу 2024 года выполнено 3 пуска, из них 1 аварийный.

Kuaizhou-21 (в разработке)

Перспективная версия с многоразовой первой ступенью, оснащённой посадочными опорами и решётчатыми рулями. Планируется, что ступень будет возвращаться на Землю по парашюту с последующим мягким приземлением. Разработка ведётся с 2023 года, первый испытательный пуск ожидается в 2025–2026 годах.

Запуски

Пуски ракет семейства «Куайчжоу» производятся с трёх космодромов:

• Цзюцюань (провинция Ганьсу) — основной стартовый комплекс для Kuaizhou-1 и Kuaizhou-1A.
• Тайюань (провинция Шаньси) — используется для запусков на полярные орбиты.
• Сичан (провинция Сычуань) — задействован для Kuaizhou-11.

Все пуски осуществляются с мобильных пусковых установок, которые доставляются на стартовую площадку за несколько дней до запуска. Система управления полётом обеспечивает автоматическое наведение на орбиту без участия наземных служб после старта.

Применение

Ракеты «Куайчжоу» используются для выведения:

• Спутников дистанционного зондирования Земли (оптического и радиолокационного наблюдения) — например, серии «Цзилинь-1» и «Бэйцзин-2».
• Спутников связи — в том числе для обеспечения интернет-связи в отдалённых районах Китая.
• Научных и технологических спутников — для отработки новых технологий и проведения экспериментов на орбите.
• Спутников двойного назначения — по заказу Министерства обороны КНР.

Благодаря низкой стоимости запуска (от 5 до 10 млн долларов США в зависимости от модификации) и короткому времени подготовки, «Куайчжоу» конкурирует на рынке с американскими ракетами Electron (Rocket Lab) и российскими «Союз-2.1в» и «Рокот».

Интересные факты

• Название «Куайчжоу» происходит от древнекитайского термина, обозначающего быстроходное судно, что символизирует скорость подготовки и запуска ракеты.
• В 2019 году CASIC объявила о планах создания полностью многоразовой ракеты на базе «Куайчжоу-21» с возможностью до 10 повторных использований первой ступени.
• Первый пуск Kuaizhou-11 в 2020 году транслировался в прямом эфире китайского телевидения, что было редкостью для китайской космической программы.
• Ракеты семейства «Куайчжоу» используются для запуска спутников системы «Синьхуа» — китайской государственной спутниковой связи.

Критика

Основные претензии к ракетам «Куайчжоу» связаны с их относительно низкой надёжностью по сравнению с западными аналогами. По состоянию на 2024 год доля аварийных пусков составляет около 10%, что выше среднего показателя для твердотопливных ракет (около 5%). Кроме того, ограниченная грузоподъёмность (до 1,5 т на НОО) не позволяет использовать их для выведения крупных спутников. Также отмечается зависимость программы от государственного финансирования и ограниченный доступ на международный рынок из-за экспортных ограничений КНР.

Источники

• Китайская аэрокосмическая научно-промышленная корпорация (CASIC) — официальные пресс-релизы и технические отчёты.
• Китайское национальное космическое управление (CNSA) — данные о запусках.
• Журнал «Космическая техника и технологии» (Китай) — статьи о разработке «Куайчжоу».
• Отчёты компании SpaceNews (США) — анализ рынка малых ракет-носителей.
• База данных запусков Jonathan McDowell (США) — статистика пусков.