Мировой рынок РН ТК

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(государственный  технический университет)

Филиал  «Восход» 
 
 

Кафедра СЭиГН                                                                   «УТВЕРЖДАЮ»

Преподаватель _______ Шикина А.А.

«____» ___________ 2011г.

                                      
 
 
 

Курсовая  работа

на тему: «Коммерческие запуски ракетоносителей тяжелого класса»

по  дисциплине: «Коммерциализация космической деятельности» 
 

                                                  
 

  Выполнил  ст. гр. ВЭ3-07______Садыкова М.А.

                                                                             «_____» ____________ 2011г. 
 
 
 
 

г. Байконур 2011г.

 

Содержание 

Введение…………………………………………………………………………..4

1 История создания РН ТК «Протон»…………………………………………...5

2 Мировой рынок РН ТК………………………………………………………....9

2.1 Отечественный  рынок РН ТК.………………………………………………10

2.2 Зарубежные  рынки РН ТК…………………………………………………..13

2.3 Сравнительный  анализ РН тяжелого класса…………………………...…..20

Заключение  ………………………………………………………………………24

Список  литературы ...…………………………………………………………... 25 
 

 

      Условные сокращения  

     ГКНПЦ имени М.В.Хруничева – Государственный Космический Научно – Производственный Центр имени М.В. Хруничева

     ГСО - геостационарная орбита

     ЖРД – жидкостный ракетный двигатель

     ИСЗ – искусственный спутник Земли

     КА  – космические аппараты

     КБ  – конструкторское бюро

     МБР – межконтинентальная баллистическая ракета

     НДМГ (гептил) - несимметричный диметилгидразин

     РН  – ракета – носитель

     РБ  – разгонный блок

     РД – ракетный двигатель

     ТК  – тяжелый класс

     ТРУ – Твердотопливные Ракетные Ускорители

     EELV - Evolved Expendable Launch Vehicle

     ЕCA - Европейское Космическое Агентство

     ILS - International Launch Service 
 
 
 
 

 

      Введение 

     Актуальность  темы заключается в том, что с  развитием новых технологий появилось необходимость снижения экономических затрат на тот или иной вид эксплуатации  ракетно-космического комплекса, а также повышать эффективность предоставляемых услуг, для сохранения лидерства на мировом рынке космических услуг.

     Цель  курсовой работы – рассмотреть экономические оценки эффективного использования средств полученных от запусков РН ТК не только отечественных производителей, но и зарубежных.

     Исходя  из цели, формируются задачи курсовой работы:

1. проанализировать  рынок космических услуг;

2. оценить экономическую эффективность с точки зрения коммерческих запусков;

3. сравнительный  анализ различных вариантов.

      Методологической  основой для написания курсовой работы послужили сборники аналитических исследований, периодическая литература, сайты.     

       

 

      1 История создания РН ТК «Протон» 

     РН  «Протон-К»  была разработана на базе межконтинентальной баллистической ракеты УР- 500 в КБ «Салют».  Оно долгое время было известно как Первый филиал  ОКБ - 52,  которое в те годы возглавлял    Генеральный конструктор академик Владимир  Николаевич  Челомей. Ныне КБ «Салют» входит в состав ГКНПЦ имени М.В.Хруничева. С 1961 года  КБ приступило к проработке тяжелой МБР,  получившей наименование УР-500.   Поскольку в то время в СССР  были созданы ядерные боеприпасы с мощностью свыше 100 мегатонн,  то предназначение новой МБР  не вызывало сомнений.  Она должна была стать очередным  «ежом»  Никиты Сергеевича Хрущева для американцев.

     Главным конструктором УР - 500  был  назначен Павел  Альбертович Ивенсен. В  1962  году  эту должность занял  Юрий Николаевич Труфанов,  а  затем - Дмитрий  Алексеевич  Полухин,  ставший впоследствии  Генеральным   конструктором КБ «Салют».  Ведущим конструктором (ответственным исполнителем) проекта  все это время оставался Виталий Андреевич Выродов.

     Постановление Совета Министров СССР о создании МБР  УР-500 вышло  29.04.1962 года. На разработку отводилось три года.  В мае 1962  года  приняли окончательную конструктивно-компоновочную схему,  которая предусматривала блочную компоновку первой ступени  с параллельным расположением топливных баков. Такая схема обеспечивала поблочную транспортировку ракеты с завода-изготовителя на стартовый комплекс по железной дороге. А сама ракета предполагалась двухступенчатой, тандемной схемы.

     Основные  проектно-технологические задачи  создания  ракеты были решены к концу 1964 года. В начале осени, во время визита на космодром Байконур политического руководства страны, В.Н. Челомей продемонстрировал Н.С. Хрущеву полноразмерный  макет УР-500,  установленный на пусковом столе вновь созданного стартового комплекса. Председатель Совмина остался доволен мощной ракетой.

     Казалось  бы,  для «пятисотки» все складывалось как нельзя лучше.  Однако к исходу октября, после отставки Хрущева,  отношение руководства страны к фирме  В.Н. Челомея  резко  изменилось. Было принято решение о прекращении работ по ракете УР-200. Такая же участь ожидала УР-500. 

     Только  благодаря твердой и настойчивой  позиции академика М.В.Келдыша  эту ракету удалось отстоять,  но теперь уже не как боевую, а как носитель для космических аппаратов.

     ОКБ-52 под одну из программ - пилотируемого  облета Луны  -  были выделены средства, позволяющие разработать трехступенчатый вариант носителя, получивший название УР-500К. Решающее слово в пользу  носителя на базе тяжелой МБР должен был сказать первый пуск  УР-500 и В.Н.Челомей начал его подготовку. КБ Н.А. Пилюгина в кратчайшие сроки разработало для системы управления УР-500 новую программу полета, обеспечивающую запуск в качестве полезного груза тяжелого КА, также разработанного в ОКБ-52.

     Старт данного научно-исследовательского спутника, известного как «Протон-1», состоялся 16 июля 1965 года. Летные испытания двухступенчатого варианта РН, также названного «Протоном», закончились через год.  В результате четырех пусков были выведены три тяжелых ИСЗ серии «Протон»  (массой до 12,2 т).

     Спутник «Протон-4» массой 17 т был запущен в 1968 году уже трехступенчатым вариантом носителя – «Протоном-К». Переход от двухступенчатой РН «Протон» к трехступенчатому варианту «Протон-К» был выполнен быстро и сравнительно легко. Он заключался в следующем. На второй ступени были увеличены объемы топливных баков и изменена конструкция ферменного переходного отсека, соединяющего ее с первой ступенью. Третья ступень была образована укорочение исходного варианта второй ступени  и  на ней был установлен один такой же маршевый ЖРД вместо четырех.

     Таким образом, РН «Протон-К», созданная для выполнения первого этапа лунной программы,   была успешно разработана в  очень сжатые сроки.   Проблемы у  В. Н.  Челомея возникли  лишь с  разработкой лунного  корабля,   поэтому  руководством отрасли предпочтение было отдано его альтернативному варианту, представленному ОКБ-1 С.П.Королева. Проект получил название УР-500К-Л1.

     В нем использовались уже дошедшие до стадии изготовления опытных образцов лунный орбитальный корабль и разгонный блок «Д», созданные в рамках программы Н1-Л3.

     В рамках данного проекта с 10 марта 1967 года (начало летных испытаний) по 20 октября 1970-го было произведено 11 пусков РН  «Протон-К»  с разгонным блоком «Д» и кораблем «Л1» в беспилотном варианте Успехом завершились полеты кораблей под названиями «Зонд-4»... «Зонд-8» целом, по результатам летных испытаний, на программу было выдано отрицательное заключение из-за недостаточной  надежности  как  РН с блоком «Д», так и корабля «Л1». Программу прекратили, тем более, что в июле 1969 года американцы на «Аполлоне-11» уже высадились на Луне.

     Однако,  отработанный при этом  четырехступенчатый  вариант  РН «Протон-К» оказался  настолько удачным  для  запусков КА на межпланетные траектории, что стал широко использоваться для выведения автоматической станций нового поколения  к  Луне  («Луна – 15»... «-24»,  1969-1976 гг.), Венере («Венера-9»... «-16»,1975-1983гг.) и Марсу («Марс-2»... «-7»,1971-1973гг.). Использование разгонного  блока  «Д», двигатель которого мог многократно включается в космосе,  позволило «Протону-К» к тому же стать единственным национальным средством выведения КА на геостационарную орбиту. Первый такой запуск был  осуществлен  25 марта 1974 года («Космос-637»). С тех пор большинство пусков данной РН производится именно с этой целью. Причем, блок «Д» был модернизирован за счет установки на нем специального приборного отсека, и с 1976 года РН «Протон-К» с РБ постоянно осуществляет запуски КА «Радуга», «Экран», «Горизонт», а также иностранных КА. Масса этих спутников составляет более 2300 кг. Трехступенчатый вариант носителя «Протон-К» обеспечил вывод на орбиту тяжелых долговременных орбитальных станций «Салют-1»... «-7» (1971 - 1982 гг.), «Алмаз» (1987г. и 1991 г.) и транспортных кораблей снабжения «Космос-929», «-1267»,  «-1443», «-1686» (1977 - 1986 гг.). Запуски осуществляются только с космодрома Байконур.

     7 апреля 2001 состоялся первый пуск  модернизированной ракеты 8К82КМ  «Протон-М» с цифровой системой управления и новым РБ 14С43 Бриз-М. Это позволило заметно увеличить полезную нагрузку при выведении на ГСО. В запуске 11 февраля 2009 года на ГСО была выведена рекордная для ракет-носителей СССР/России полезная нагрузка весом около 3700 кг (спутники «Экспресс АМ-44» и «Экспресс МД-1»).

     В качестве топлива во всех ступенях ракеты используются НДМГ (CH3)2N2H2 и тетраоксид азота N2O4. Самовоспламеняющаяся топливная смесь позволила упростить двигательную установку и увеличить её надёжность. В то же время компоненты топлива являются весьма токсичными и требуют крайней осторожности в обращении.

     Маркетингом «Протонов» на рынке космических услуг занимается компания ILS, контрольный пакет акций в которой принадлежит ГКНПЦ им. Хруничева.

 

      2 Мировой рынок РН ТК. 

      Мировой рынок космических запусков в  его современном виде сформировался  относительно недавно, но развивается  очень быстро и активно. Все больше стран, в силу потенциально высокой  коммерческой выгоды, подключаются к полю космических держав, ведут свои собственные разработки в области РН, изготовления спутников, осуществления стартов. На данный момент число стран, предлагающих космические запуски, достаточно ограничено - основные центры оказания услуг по космическим запускам на сегодняшний день сконцентрированы в России, США и Европе. Однако все больше стран стремится к созданию собственных РН и некоторые из них (Индия, Япония, Китай и ряд других) уже вышли на рынок коммерческих запусков и рассчитывают отвоевать на нем свою долю.

      Рыночный цикл космических запусков составляет около 10-15 лет (это средний срок действия одного спутника). Очередной пик данного цикла ожидается в 2010-2012 гг.

      Влияние глобализации на мировой рынок космических  запусков происходит по двум основным направлением:

   - обеспечение спроса (глобальные системы связи, навигации и т.д. порождают спрос на запуски спутников, обслуживающих эти системы);

  - изменение структуры участников — по мере углубления глобализации все больше стран мира могут участвовать в космических программах и разработках, поскольку их компании смогут стать субподрядчиками в выполнении космических заказов.

      Основными чертами данного рынка являются: