Днепр (ракета-носитель)

В связи с подписанием договора СНВ-1, который предполагал уничтожение 50 % РС-20, встал вопрос о методах сокращения арсенала этих ракет. Одним из вариантов было предложено переоборудовать их в РН и использовать для коммерческих запусков.

Для реализации программы создания и дальнейшей эксплуатации ракеты-носителя «Днепр» по решению Российского космического агентства и Национального космического агентства Украины было создано ЗАО «Международная космическая компания Космотрас». В его состав вошли предприятия и организации России и Украины, создавшие ракетный комплекс PC-20 и осуществляющие гарантийный и авторский надзор в процессе его эксплуатации (в частности, украинское КБ «Южное»^[1], которое являлось разработчиком МБР РС-20, ОАО «Хартрон», разработавшее систему управления, и другие).

Основу программы «Днепр» составляют более 150 ракет PC-20, пригодных для переоборудования в ракеты-носители. Особое значение придаётся надёжности запуска, и полётная надёжность ракеты-носителя «Днепр» подтверждена более чем 160 запусками (в том числе 5 запусков на околоземную орбиту). Располагая большим парком базовых ракет РС-20, «Космотрас» при запуске одновременно с основной ракетой имеет на космодроме в хранилище также и запасную ракету. При возникновении проблемы с запуском основной ракеты запасная может быть подготовлена к запуску в течение 30 суток, обеспечивая тем самым выполнение заказа в заданные сроки. Ни одно другое пусковое предприятие в мире не может предложить заказчику такую услугу.

Ракета выполнена по трёхступенчатой схеме с последовательным расположением ступеней и космической головной части.

Первая и вторая ступени являются штатными ступенями ракеты РС-20 и используются без доработок.

Третья ступень — штатная ступень ракеты РС-20, доработанная в части модернизации системы управления. Данная модернизация позволяет реализовывать заданную программу полета первой, второй и третьей ступеней, формирование и последовательную выдачу команд на элементы автоматики устройств отделения космических аппаратов и отделяемых узлов космической головной части (КГЧ), увод третьей ступени и КГЧ с рабочей орбиты после отделения всех космических аппаратов.^[2]

В качестве топлива используется несимметричный диметилгидразин (НДМГ) и азотный тетраоксид (АТ).

Ракета имеет стартовую массу 211 т, длину 34 м, диаметр 3 м и способна вывести на орбиту высотой 300—900 км космический аппарат или группу спутников различного назначения стартовой массой до 3,7 т. Один запуск «Днепра» стоит около $ 31 млн^[3].

Ракета имеет несколько модификаций:

• «Днепр-1» — базовая модификация, имеет максимальную преемственность с ракетой РС-20. Использует основные составные части МБР без доработок, за исключением переходника обтекателя.
• «Днепр-М» — улучшенная модификация, имеет более широкие возможности по выведению полезного груза и повышенную высоту орбиты. Модернизация включала в себя установку дополнительных двигателей ориентации и стабилизации, доработку системы управления, установку удлинённого головного обтекателя.

Для запуска РН «Днепр» используются пусковая установка на площадке 109 космодрома Байконур и пусковые установки на базе Ясный^[4] в Оренбургской области. Первый запуск был произведён боевым расчетом РВСН 21 апреля 1999 года. На расчётную орбиту был успешно выведен английский научно-экспериментальный спутник UoSAT-12. РН может использоваться для кластерных запусков. В апреле 2007 года, например, «Днепр» вывел в космос сразу 14 космических аппаратов.

С 1999 по 2015 год выполнено 22 пусков РН «Днепр», с помощью которых на орбиту вывели более 140 космических аппаратов более чем 20 стран^[5].

Седьмой запуск, состоявшийся 26 июля 2006 года, окончился неудачей. В ходе полета система управления зафиксировала потерю стабилизацию РН, после чего на 74-й секунде была подана команда на аварийное выключение двигателя. Ракета упала в 150 км от стартовой площадки, на границе Казахстана и Узбекистана, в шести километрах северо-восточнее зимовки Тагай. Головной обтекатель упал в 25 километрах южнее города Байконур. Жертв и пострадавших нет. В аварии было потеряно 18 спутников, в том числе первый белорусский спутник «БелКА», спутник Бауманец собранный к 175-летию МГТУ им. Баумана, спутник UniSat-4 и 14 микроспутников CubeSat университетов разных стран. Для выяснения причин аварии была создана комиссия, на поиски ракеты потрачено около 1,5 млн долларов. Согласно заключению комиссии, авария ракеты-носителя «Днепр» 26 июля произошла из-за нарушения теплоизоляции, в результате чего произошел перегрев рабочего тела гидропривода, который управляет качанием камеры № 4 двигательной установки первой ступени.

В следующей таблице приведены характеристики различных ракет-носителей лёгкого класса:

Сравнение характеристик РН лёгкого класса
Ракета-носитель	Страна	Первый полёт	Количество запусков в год (всего)	Широта СК	Стартовая масса, т	Масса ПН, т			Успешных пусков	Стоимость пуска, млн
						НОО¹	ССО²	ГПО
«Рокот»[8]	→	20.11.1990	1—4 (29)	62° / 46°	107,5	2,1	1,6		93%	$39—44.6[9]
«Днепр»[10]		21.04.1999	1—3 (22)	51° / 46°	211	3,7	2,3		95%	$15[11][12]—30,7[13]
«Стрела»[14]		05.12.2003	1 (3)	46°	105	1,6	1,1		100%	$8,5[15]
«Вега»[16][17]		13.02.2012	1—3 (8)	5°	137	2,3	1,6		100%	$42[18]—59[19]
«Антарес»[20]		21.04.2013[21]	1—3 (6)	38°	240	5,6	4,4		83%
«Союз-2.1в»[22]		28.12.2013	1 (2)	62°	160	2,8	1,4		100%	$38 (₽1220)[23]
«Ангара 1.2»[24]		09.07.2014[25]	(1)	62°	171	3.8			100%
¹ — высота 300 км, наклонение соответствует космодрому; ² — высота 300 км, наклонение 98°;