Пилотируемый транспортный корабль нового поколения “Федерация”

По приглашению РКК “Энергия” наша команда приняла активное участие в разработке Пилотируемого транспортного корабля нового поколения, получившего впоследствии имя “Федерация”.

Разрабатываемый корпорацией РКК«Энергия» пилотируемый транспортный корабль нового поколения (ПТК-НП) предназначен для доставки людей и грузов на находящиеся на околоземной орбите орбитальные станции и к Луне. Для «Федерации» принято модульное построение базового корабля в виде функционально законченных элементов — возвращаемого аппарата и двигательного отсека. Бытовые отсеки будут просто пристыковываться, в зависимости от той задачи, которая будет стоять перед «Федерацией». Корабль будет бескрылым, с многоразовой возвращаемой частью усечённо-конической формы и одноразовым цилиндрическим агрегатно-двигательным отсеком.

Максимальный экипаж «Федерации» составит 6 человек (при полётах к Луне — до 4 человек). Рассчитан на комфортный полет четырех космонавтов с большим запасом продовольствия и воды.

Корабль нового поколения рассчитан на проведение до десяти миссий. В режиме совершения автономного полета транспортный корабль сможет находиться на орбите до 30 суток, а при полете в составе орбитальной станции — до одного года. Общая масса космического корабля при совершении полета к Луне составит 19 тонн, при совершении полета к орбитальной станции — 14,4 тонны, масса возвращаемого аппарата — 9 тонн. Максимальная длина корабля — 6,1 метра.

Работа в общей сложности от концепта до конечного продукта заняла порядка 4-х лет.
Первый вариант, или скорее даже, концепт компоновки был представлен на авиакосмическом салоне МАКС 2011.

С тех пор первоначальная концепция компоновки и интерьера корабля претерпели значительные изменения - было проведено множество эргономических тестов, опробовано инженерных решений, собрано прототипов. Окончательный полномасштабный проектно-посадочный макет штатной компоновки корабля ПТК-НП был представлен на авиакосмическом салоне МАКС-2013. А в 2015 году на авиакосмическом салоне был представлен финальный макет, демонстрирующий также уникальную обшивку будущего корабля.

На ПТК-НП впервые в мире применена инновационная система теплозащиты корпуса. РКК "Энергия" разработала совершенно новый материал, обладающий уникальными теплозащитными свойствами для безопасного прохождения кораблем плотных слоев атмосферы Земли. Этот ультралегкий материал запатентован. По внешнему виду он напоминает плотный композитный материал с включениями углерода, который отслаивается мелкими фрагментами и забирает на себя высокую температуру при вхождении в плотные слои атмосферы на очень высокой скорости.
Также применение новых конструкционных материалов с улучшенными прочностными характеристиками и углепластиков обеспечило снижение массы конструкции космического корабля на 20—30%, что позволит продлить срок его эксплуатации.

“Федерация” выгодно отличается от американского "Ориона" и тем, что позволит членам экипажа находиться в невесомости в полный рост во время длительного полета.
Это важное конкурентное преимущество перед испытываемым сейчас компанией "Локхид Мартин" (Lockheed Martin) по заказу НАСА новым американским космическим кораблем, в котором астронавты вынуждены работать в полусогнутом состоянии, что гораздо менее комфортно. И "Орион", и “Федерация” имеют форму усеченного конуса, однако американский вариант ниже по высоте, поэтому астронавты могут лететь в нем только полулежа.

Еще один важный момент, выгодно отличающий новый российский космический корабль от американского, — это наличие ассенизационно-санитарное устройство (АСУ), в то время как астронавты НАСА на корабле «Орион» будут пользоваться подгузниками. Специальный бачок во время полёта будет крепиться четырьмя болтами к поверхности корабля, он будет прикрыт плотной шумоизоляционной шторкой.

Наверное, не нужно объяснять, насколько комфортнее пользоваться АСУ, учитывая инновационную систему круговорота воды на борту Международной космической станции Кроме того, сейчас на МКС ограниченное количество санузлов, поэтому оснащенный дополнительным "космическим туалетом" корабль-модуль лишним точно не будет.

Также для российского корабля нашими специалистами совместно с подмосковным НПО “Звезда” были разработаны принципиально новые кресла многоразового использования из композиционных материалов. НПО "Звезда" — известным на весь мир разработчиком и изготовителем ложементов "Казбек" и полетных скафандров "Сокол" для космических кораблей "Союз".

Первый испытательный полет «Федерации» в беспилотном режиме на ракетах-носителях типа "Протон" запланирован на 2021 году, второй и третий - на 2023 год для полетов в беспилотном и пилотируемом режимах к Международной космической станции.

Программа испытаний ПТК-НП включает пять запусков: три беспилотных и два — пилотируемых. Первые три испытательных пуска планируется провести именно на "Протонах" с Байконура, а последующие, уже по пилотируемой программе, могут быть осуществлены на новых ракетах-носителях с космодрома “Восточный”.