ПРОЕКТНО-БАЛЛИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВАРИАНТОВ ЛУННОГО ПИЛОТИРУЕМОГО КОМПЛЕКСА

© В.Н.Боровенко, А.Н.Кузнецова, В.П.Лебеденко
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2015 г.

В докладе приведены исследования проектных обликов и мас-совые сводки вариантов лунного пилотируемого комплекса (ЛПК), осуществляющего доставку экипажа на Луну и его возврат на Землю.

Вариант 1 соответствует схеме, в которой ЛПК целиком собирается на Земле, выводится на опорную околоземную орбиту, проводит операцию фазирования с Луной и стартует на окололунную орбиту. На окололунной орбите ЛПК разделяется на два модуля, один из которых- лунный взлетно-посадочный корабль (ЛВПК) - совершает посадку на поверхность Луны, обеспечивает жизнедеятельность экипажа на ее поверхности и его возврат на окололунную орбиту, где находится лунный пилотируемый транспортный корабль (ПТК-Л), который возвращается с экипажем на Землю.

Вариант 2 соответствует схеме, в которой ЛПК собирается на опорной околоземной орбите искусственного спутника Земли (ОИСЗ) после двух пусков носителей: одним из них выводится беспилотный ЛВПК и общий межорбитальный буксир (МОБ), а другим пуском вы-водится пилотируемый транспортный корабль (ПТК). Сборка ком-плекса производится на ОИСЗ и далее осуществляется его старт к Луне. Все дальнейшие операции проводятся как в Варианте 1.

Вариант 3 соответствует схеме, в которой ЛВПК и ПТК со сво-ими разгонными блоками выводятся на ОИСЗ раздельно и раздельно доставляются на окололунную орбиту, где проводится их стыковка для перехода экипажа из ПТК в ЛВПК, затем разделение и дальней-шие операции проводятся как в Варианте 1.

В работе представлены результаты расчетов траекторий выве-дения ЛПК и его модулей (ПТК-Л, ЛВПК) с круговой околоземной орбиты высотой 200 км на эллиптическую орбиту с высотой апогея 384400 км, формирования окололунной круговой орбиты, посадки ЛВПК на Луну, его взлета с Луны на окололунную монтажную орбиту, формирования отлетной к Земле траектории ПТК-Л, полученные путем интегрирования системы дифференциальных уравнений реактивного летательного аппарата на активных участках траектории.

Проектно-баллистический анализ ЛПК показал, что предпочте-ние имеет схема 2, когда сборка ЛПК выполняется на ОИСЗ.

Для реализации этой схемы можно использовать имеющийся сегодня в разработке ракету-носитель «Ангара-А5» грузо-подъемностью 20–25 т и разработать новый сверхтяжелый грузовой носитель, не требующий сертификации под пилотируемые полеты с грузоподъемностью порядка 130 т. Этот вариант обладает более высокой надежностью по сравнению со схемой 3 и имеет более низкую стартовую массу сверхтяжелого носителя, чем в схеме 1.

Проведен технико-экономический анализ трех схем запуска ЛПК из двух модулей ПТК-Л и ЛВПК с межорбитальными буксирами, который подтверждает преимущества схемы 2.