Новости космонавтики.-2011.-№10.-с.44-46.

18 августа в 17:28 по пекинскому времени (09:28 UTC) с пусковой установки №603 Центра космических запусков Цзюцю­ань был осуществлен пуск ракеты-носителя «Чанчжэн-2С» (CZ-2C) №Y26 со спутником «Шицзянь-11» №04. Старт завершился аварией на этапе работы второй ступени носителя.

Это была 11-я авария китайских носите­лей на 156 пусков с целью выведения косми­ческих аппаратов на орбиту, а если не учи­тывать три аварийных пуска твердотоплив­ной ракеты «Кайточжэ-1», так и не принятой в эксплуатацию, то 8-я на 153 старта. В гра­фу неудач следует также добавить пять слу­чаев невыполнения задачи по доставке КА на заданную геопереходную орбиту.

Следует отметить, что большая часть ава­рий имела место в первое десятилетие китай­ской космической программы. И, пожалуй, наиболее точное описание случившегося должно быть таким: китайский носитель се­мейства «Великий поход» не достиг орбиты впервые за 15 лет (после аварии 14/15 фев­раля 1996 г.), а из состоявшихся между эти­ми датами 104 пусков лишь в двух случаях выведение КА было нештатным и оставило его непригодным к использованию. Объек­тивно говоря, очень достойная статистика.

Для ракеты «Чанчжэн-2С», старейшего из эксплуатируемых ныне китайских носите­лей, этот пуск стал первой неудачей после 31 успешного старта. Правда, китайские источ­ники, в том числе и официальные, утвержда­ют, что всего пусков было 35. Причина рас­хождения, по-видимому, уходит корнями в начальный этап космической программы КНР.

Краткая история «золотой» ракеты

В конце 1960-х годов в Китае началась раз­работка возвращаемого спутника-фотораз­ведчика массой около 1800 кг. Для его запу­ска была нужна ракета более мощная, чем носитель двух первых китайских ИСЗ «Чанчжэн-1» (CZ-1).

Основой нового носителя послужила первая китайская МБР «Дунфэн-5» (DF-5). По решению, санкционированному в 1973 г. премьером Госсовета (правительства) КНР Чжоу Эньлаем, четыре из первых шести экземпляров DF-5 были переоборудованы в носители возвра­щаемых спутников. Все они были запущены в 1974-1978 гг. под именем «Чанчжэн-2» (CZ-2): первый - неудачно, осталь­ные три - успешно.

9 сентября 1982 г. с космодрома Цзюцюань стартовала пятая ракета, разработанная и изготовленная, как и ее предшественницы, Китайской исследовательской академией ракет-носителей CALT. Это было первое из­делие, изначально построенное в варианте РН. Пуски проводились ежегодно: к 1987 г. ракета со стартовой массой 190 т слетала шесть раз все с теми же возвращаемыми спутниками «Цзяньбин-1» массой чуть более 1800 кг, не продемонстрировав  какого-либо улучшения характеристик.

В 1987-1993 гг. на ракетах этого же ти­па были выведены на орбиту пять модерни­зированных аппаратов «Цзяньбин-1А» мас­сой примерно 2100 кг. По заводским номе­рам ракет видно, что в этих пяти пусках ис­пользовались изделия третьей серийной партии, имеющие заметные конструктивные отличия от ракет второй партии.

Так, на пер­вой ступени устанавливались четыре двига­теля тягой по 71 тс вместо 70 тс у исходного варианта, а тягу двигательной установки второй ступени подняли с 72.6 до 78 тс. Фак­тически это была первая серьезная модер­низация китайского двухступенчатого носи­теля, однако самостоятельного обозначения новая ракета массой 192 т не получила.

В октябре 1985 г. заместитель министра космической промышленности Китая  Ли Сюэ заявил о готовности страны предостав­лять услуги по коммерческим запускам на носителях CZ-2 и CZ-3. В августе 1987 г. на последнем возвращаемом спутнике «Цзянь­бин-1», выведенном ракетой типа CZ-2, впервые была установлена зарубежная по­лезная нагрузка. Для последующих пусков Китай предлагал размещение дополнитель­ной аппаратуры заказчика внутри возвра­щаемой капсулы и снаружи ее, и даже воз­можность аренды спутника целиком. Одна­ко у клиентов возникал естественный во­прос о надежности предлагаемого носителя и КА.

К этому моменту на Западе было извест­но, что пуски CZ-2 начались с аварии в нояб­ре 1974 г. и что существовали два варианта этого носителя: CZ-2 и CZ-2C. Но какой же из них использовался в каждом из пусков? Тог­да-то, видимо, для улучшения на тот момент еще довольно скромной статистики было ре­шено: числить за CZ-2 только аварию 1974 г., а пусками CZ-2C  считать все девять после­дующих успешных стартов начиная с ноября 1975 г.!

Со временем необходимость в «приукра­шивании» статистики отпала, а вопрос остался: когда летала CZ-2  и с  какого момента носитель получил наименование CZ-2C?

С точки зрения логики было бы разумно оста­вить обозначение CZ-2C за модернизирован­ным изделием, летающим с 1987 г. Однако эти буквы наносились на корпус ракет, запу­скавшихся по крайней мере с 1982 г., так что такой вариант не проходил. Сейчас боль­шинство исследователей проводят границу между 1978 и 1982 годами, считая, что CZ-2 - это первые четыре доработанные DF-5, а имя CZ-2C принадлежит изделиям, изготовлен­ным сразу как носители.

Отсюда и возникло расхождение на три старта с официальной версией, которой до сих пор придерживает­ся CALT и которую не принимает вышестоя­щая организация - Китайская корпорация космической науки и техники.

В середине 1990-х годов CZ-2C прошла вторую значительную модернизацию, в ходе которой обе ступени были оснащены марше­выми двигателями тягой по 75.5 тс, увеличи­лись почти на два метра длина второй ступе­ни и на 20 тонн - запас топлива на ней и, как следствие, возросла до 213 т стартовая мас­са носителя.

Этот вариант дебютировал 1 сентября 1997 г., доставив два макета связных спут­ников Iridium на круговую орбиту высотой 630 км. Формирование такой орбиты осуще­ствляла дополнительная ступень - твердо­топливный блок разведения ГР, известный также как SD (Smart Dispenser). Вслед за демонстрационным пус­ком в 1997-1999 гг. были успешно выполне­ны шесть коммерческих, после чего решени­ем Китайской корпорации космической про­мышленности ракете CZ-2C была присвоена почетная золотая медаль.

Контракт с Iridium был подписан на де­сять пусков максимум, но в 1999 г. разверты­вание группировки было приостановлено, и четыре уже изготовленные ракеты передали  в китайскую национальную программу. Они были запущены в 2003-2004 гг.: одна в двухступенчатом варианте, одна с дополни­тельной ступенью CTS и две с третьей ступе­нью SM и китайско-европейскими научными аппаратами «Таньцэ».

В том же 2004 году дебютировал еще один вариант CZ-2C, способный доставить на низкую орбиту спутник массой до 3900 кг. Прирост грузоподъемности был обеспечен удлинением примерно на три метра 1-й ступе­ни, которая, помимо того, обзавелась четырь­мя аэродинамическими стабилизаторами. Стартовая масса ракеты увеличилась до 245 т.

Публикаций с достоверными и непроти­воречивыми параметрами этого варианта носителя не существует.

Девять пусков последнего варианта CZ-2C были успешными, а в десятый раз случилась осечка.

Авария и ее причины

Уже после двух подряд запусков «Шицзянь-11» в июле 2011 г. имелась неофициальная информация о готовящемся в августе еще одном старте. Подтверждение пришло 16 августа, когда были объявлены две закрытые зоны: для падения первой ступени - юго-западнее озера Цинхай (Кукунор) и для головного обтекателя - в севе­ро-западной части провинции Сычуань, к востоку от Чэндо. Границы зон в точности повторяли таковые для пусков 6 и 29 июля, а сроки действия запрета подсказывали, что старт состоится 17 августа в 17:28 по пекин­скому времени, ровно на пять часов позже, чем 6 июля. В тот же день предупреждения для авиации были перевыпущены на 18-е число.

Утром 17 августа предстоящий запуск КА «Шицзянь-11» №04 анонсировало офици­альное китайское агентство Синьхуа. Такое объявление за сутки или двое до старта уже много лет является обязательным элементом подготовки, и в данном случае оно оконча­тельно подтвердило правильность всех слу­хов и догадок.

Уже через 10 минут после ожидаемого времени запуска через китайских пользова­телей твиттера пришло сообщение, что старт состоялся. Около 18:00 из тех же источни­ков поступили первые утечки об аварийном исходе пуска. Пять часов сомнений и нео­пределенности - и в 22:52 пекинского вре­мени Синьхуа сообщило, что из-за возник­шей неисправности ракеты-носителя КА не был выведен на орбиту и что идет поиск кон­кретных причин аварии.

Позднее появились англо- и русскоязычная версии, где почему-то говорилась, что спутник «не вышел на расчетную орбиту». Между тем и по исход­ному китайскоязычному сообщению, и по отсутствию американских орбитальных эле­ментов через 5.5 часа после старта было очевидно, что «Шицзянь-11» не вышел ни на какую орбиту вообще.

Результаты расследования причин ава­рии опубликовали 5 сентября. Как было ус­тановлено, после включения ДУ второй ступени примерно на 146-й секунде полета из-за недостаточной прочности разрушилась тяга между сервомеханизмом и вернь­ерным двигателем №3. Четыре таких двига­теля тягой по 1.2 тс, отклоняемые на угол до 60 град. от вертикали, обеспечивают стабилиза­цию ступени во время работы основного ЖРД, а после выключения последнего - до-выведение полезного груза на расчетную орбиту.

В результате разрушения двигатель №3 не мог участвовать в управлении движе­нием 2-й ступени - и она вскоре потеряла стабилизацию. К 171-й секунде угловые от­клонения превысили допустимые 18 град., и по сигналу аварийных контактов гироплатформы полет изделия был прерван срабатыва­нием штатной системы подрыва. Обломки второй ступени и головной части упали в юго-восточной части провинции Цинхай, от­куда были доставлены в ее административ­ный центр город Синин.

Тем временем 1 сентября официальный представитель Канцелярии программы пи­лотируемых космических полетов Китая объявил, что в связи с аварией CZ-2C пере­несены на более поздние сроки запуски пер­вой орбитальной лаборатории «Тяньгун-1», старт которой ожидался в конце августа, и беспилотного космического корабля «Шэньчжоу-8», доставленного 26 августа на космо­дром. Причиной переноса послужило конст­руктивное сходство вторых ступеней ракет CZ-2C и CZ-2F; последняя используется для запусков по пилотируемой программе. По неофициальным данным, старт «Тяньгуна» может состояться в конце сентября, а «Шэньчжоу» - в конце октября или начале ноября.

Четвертый «Шицзянь-11»

В связи с аварией Китай воздержался от каких-либо подробностей относительно происхождения и назначения КА «Шицзянь-11» №04. Очевидно, что он, как и три предшественника, разработаны и изготовлены Космиче­ской спутниковой компанией «Дунфанхун» («Хантянь Дунфанхун вэйсин гунсы»; Aero­space Dongfanghong Satellite Co.), входящей в состав Китайской корпорации космичес­кой науки и техники CASC. Интересно отме­тить, что аварийный старт состоялся в день 10-летия образования этой фирмы.

Попытка осуществить три запуска одно­типных аппаратов в течение полутора меся­цев говорит о высоком приоритете системы «Шицзянь-11». Наблюдатели отмечают: в подобной многоспутниковой системе потеря одного КА восполнима и сказывается лишь на сроках развертывания орбитальной груп­пировки. По неофициальной информации, до конца 2011 г. планировалось запустить еще один-два КА типа «Шицзянь-11», но те­перь, вероятно, сроки сдвинутся «вправо».

В настоящее время на орбите находятся спутник «Шицзянь-11» №01, запущенный в ноябре 2009 г., и два аппарата с номерами 03 и 02, выведенные на орбиту в июле 2011 г. Два последних в первые дни своего полета подкорректировали орбиты так, чтобы они имели в точности одинаковую среднюю вы­соту и период обращения. Первый в настоя­щее время находится ровно на 1 км ниже, и период его обращения меньше на 0.02 мин.

Моделирование движения всей тройки показывает, что аппарат №02 довольно точ­но повторяет трассу спутника №01 через три витка. Такое положение сохранится в тече­ние длительного времени, так как скорости прецессии орбит практически одинаковы. Движение аппаратов не синхронизировано между собой, но 01-й уходит вперед лишь на 1.1 град. за сутки, так что пройдет почти год, прежде чем отставание увели­чится до четырех витков. (Вполне вероятно, что спутник №01 изначально рассматри­вался как экспериментальный и его полноценная работа в си­стеме не предусматривалась.)

В том случае, если бы «Шицзянь-11» №04 вышел на орбиту, он оказался бы в таком же положе­нии к спутнику №03, как 02-й к 01-му, с той разницей, что трасса повторялась бы точно - для этого и было выбрано время запуска 18 августа. Поскольку кроме этого периоды обращения двух спутников были бы сделаны одинаковыми, такое взаимное движение могло осуществляться вплоть до прекраще­ния работы КА.

Более верно судить о структуре системы станет возможно после запуска ее очеред­ных спутников. Назначение ее по-прежнему определяется гипотетически: предполагает­ся, что Китай развертывает низкоорбиталь­ную систему обнаружения и сопровождения ракетных пусков.

Тестировать спутники СПРН и их аппара­туру удобнее всего, разумеется, на собствен­ных ракетах. Хотя Китай в настоящее время и не объявляет о запусках своих баллистиче­ских ракет, иногда удается «поймать» преду­преждения о закрытии для полетов районов, связанных с традиционными ракетными по­лигонами страны. И картина получается весьма любопытная.

Так, на 20 июля между 02:25 и 02:54 UTC были закрыты районы вблизи г. Ордос и в пустыне Такла-Макан, предположительно яв­лявшиеся зонами падения 1-й ступени, 2-й ступени и головной части БРПЛ «Цзюйлан-2» при пуске из района Далянь в Жёлтом море. Был ли старт - неизвестно, но «Шицзянь-11» №03 проходил над Далянем в 02:43.

Еще пример. На 20 августа с 02:55 до 03:28 UTC закрывались два района восточ­нее города Хами, предположительно в связи с пусками ракет с полигонов Цзюцюань и Тайюань. При этом «Шицзянь-11» №01 про­ходил над указанным районом в 03:20.

Конечно, двух случаев недостаточно для уверенного вывода, но если подобные сов­падения продолжатся, версия о низкоорби­тальном сегменте СПРН будет выглядеть все более убедительной.

(с сокращениями)

И.Лисов