Китай готовится построить «суперзавод» по производству ракет мощностью 50 единиц в год. О чём он мечтает?

Ракетная промышленность Китая готовится открыть новую страницу. По словам учёных, участвующих в проекте, страна строит ракетосборочный завод беспрецедентных масштабов, способный производить до 50 ракет «Чанчжэн-8» в год.

Sắp có 'siêu nhà máy' chế tạo tên lửa, Trung Quốc tham vọng gì?

Новая стартовая площадка строится в Вэньчане (Хайнань) со скоростью одна ступень каждые 10 дней. (Источник: Синьхуа)

После завершения строительства в следующем году «суперракетный завод» на тропическом острове Хайнань почти удвоит годовую мощность Китая. Кроме того, в настоящее время это крупнейшее в мире предприятие по производству ракет.

Китай планирует использовать ракету-носитель среднего размера для ежегодного запуска более 1000 спутников в космос, что соответствует нынешним темпам запуска компании SpaceX миллиардера Илона Маска. Новая ракета также предназначена для вывода спутников на более высокую орбиту, чем спутники Starlink от SpaceX. Большая высота позволит китайским спутникам отслеживать и даже подавлять американские спутники.

Сун Чжэнъюй, старший учёный-ракетчик из Китайской академии технологий ракет-носителей (CALT), возглавляющий команду «Чанчжэн-8», заявил, что гонка за «создание гигантской спутниковой группировки выводит космическую отрасль Китая на новый уровень», согласно статье, опубликованной в журнале China Astronautical Journal в апреле 2023 года.

На пути к современным производственным линиям

Стремясь догнать сервис Starlink компании SpaceX, Китай планирует вывести на орбиту почти 13 000 спутников в дополнение к уже запущенным 4 000. Пекин также стремится нарушить работу глобального сервиса Starlink с помощью проекта под кодовым названием «GW».

Однако китайские учёные утверждают, что нынешний арсенал ракет Пекина всё ещё не отвечает поставленной задаче. Большинство ракет проекта «Чанчжэн» либо слишком малы, либо слишком велики. Более того, существующие в Китае методы производства ракет не позволяют достичь скорости, необходимой для проекта «GW».

При традиционном производстве ракет рабочие собирают различные детали и прикрепляют их к ракете в фиксированном месте. Сама ракета не движется по прямой, а остаётся на одном месте, пока рабочие перемещаются, завершая сборку. Некоторые современные производители ракет начали использовать технологию импульсной сборки, аналогичную той, что используется при производстве истребителей, для ускорения сборки и снижения затрат.

Компания SpaceX разработала автоматизированную систему под названием «Интегрированная сборочная линия Falcon 9», которая использует синхронизированные импульсы для быстрого и эффективного перемещения деталей ракеты во время сборки. Этот метод позволяет SpaceX производить больше ракет с меньшими затратами, чем традиционные методы.

По словам группы ученых, на заводе по производству Long March 8 в Вэньчане (провинция Хайнань, Китай) будет использоваться метод сборки, аналогичный методу SpaceX, но при этом будут иметься некоторые уникальные преимущества.

Для эффективной работы линии сборки импульсных компонентов важно обеспечить бесперебойную поставку высококачественных комплектующих для быстрого выпуска готовой продукции. В Китае такая задача может быть относительно простой и конкурентоспособной по стоимости, поскольку «фабрика мира» обладает большими производственными мощностями для широкого спектра промышленной продукции, в том числе требующей высокой точности.

Снизить затраты

Согласно недавнему отчёту исследователей из China Aerospace, запуск нынешней ракеты «Чанчжэн» на низкую околоземную орбиту (НОО) обходится примерно в 3300 долларов за килограмм, что сопоставимо с затратами на ракету Falcon 9. Поэтому учёные из команды Сун Чжэнъюя ищут способы снизить стоимость «Чанчжэн-8».

Методические испытания — это кропотливый процесс, включающий измерение собственных частот и геометрии, что помогает инженерам лучше понять, как конструкция ракеты будет вести себя при различных нагрузках и условиях. Исторически сложилось так, что ракеты, не прошедшие методические испытания, терпели неудачу.

«Чанчжэн-8» — первая в мире ракета, успешно выведенная в космос без полномасштабных испытаний. Вместо этого китайские учёные использовали моделирование, чтобы получить параметры движения, необходимые для успешного запуска, даже после демонтажа ускорителей и замены деталей.

Команда заявила, что благодаря использованию новейших инструментов проектирования и моделирования «цикл разработки» ракеты был сокращен на 12 месяцев, а также получена значительная экономия затрат на испытания.

Более точные и удобные для связи

Кроме того, китайские ученые разработали новый метод «наведения» и управления ракетами во время полета.

В частности, в первой части второго этапа испытаний ракета «скользит» по подорбите к заданной цели. Затем, во второй части, ракета переходит на полёт за счёт собственной энергии для достижения целевой орбиты. Этот метод позволяет учёным точнее контролировать траекторию ракеты и помогает ей самостоятельно корректировать любые отклонения от заданной траектории полёта.

Команда Лонга заявила, что ракета оптимизирована для вывода спутников на солнечно-синхронную орбиту (ССО) высотой 700 км, что выше, чем у большинства спутников Starlink, которые в настоящее время работают на высоте около 550 км.

В настоящее время SSO используется преимущественно спутниками наблюдения за Землёй. Орбита синхронизирована с Солнцем, поэтому спутник пролетает над любой точкой Земли в одно и то же местное время каждый день, что позволяет легко измерять температуру, рост растительности и океанические течения.

SSO имеет как преимущества, так и недостатки по сравнению с LEO, используемой большинством спутников Starlink. Одно из преимуществ заключается в том, что она обеспечивает более последовательный и точный сбор данных, поскольку спутники пролетают над одним и тем же районом в одно и то же время суток. Благодаря более высокому расположению, со спутниками на орбите SSO также проще поддерживать связь, поскольку они имеют более прямую видимость с наземными станциями.

Однако у системы SSO есть свои недостатки. Для достижения этой орбиты требуется больше энергии, и, поскольку спутники в системе SSO находятся дальше от Земли, чем спутники на низкой околоземной орбите, они могут быть менее чувствительными и передавать данные медленнее.

Ученые полагают, что если Китай сможет использовать спутники на орбите SSO для отслеживания спутников Starlink и сбора данных об их перемещениях, он сможет использовать эту информацию для вмешательства в работу Starlink или ее прерывания.

Обратный отсчет до запуска ракеты

Новый ракетный завод Китая является частью строящегося коммерческого космического центра в Вэньчане, который, как ожидается, запустит свою первую ракету в июне следующего года.

По данным CATL, основная конструкция первой стартовой площадки была завершена на 20 дней раньше запланированного срока, а сборка осуществлялась со скоростью «одна ступень каждые 10 дней».

По данным администрации города Вэньчан, предстоящий сезон дождей и тайфунов на Хайнане может замедлить строительство. Тем не менее, местные власти заявили, что активно оказывают поддержку проекту «на месте», выполняя различные задачи, включая оформление документов и получение разрешений, чтобы ускорить административные процедуры проекта.

Источник