Мировой рынок РН ТК

  - «игроками» на рынке являются не столько фирмы, сколько государства в силу «двойного» назначения практически любой продукции комплекса;

     - возможность прямого политического давления на участников рынка и высокая зависимость от политической конъюнктуры;

     - высокий порог входа на рынок,  а следовательно – стабильное и предсказуемое число участников.

      Сегментация данного рынка может быть произведена по кратности использования РН, по ТК, по параметрам орбит выводимых КА. На ближайшую будущность будет развиваться спрос на рынке на одноразовые РН всех классов, выводящие КА на ГСО, однако на более отдаленную перспективу следует ожидать повышения спроса на многоразовые РН, как позволяющие снизить стоимость одного запуска (лишь в случае, если технические испытания продемонстрируют необходимую надежность этих аппаратов). Особое внимание следует обратить на сегмент тяжелых РН, т.к. с развитием технологий спутники сверхмалого объема становятся способны выполнять чрезвычайно широкий класс задач.

       При оценке конкурентоспособности РН на мировом рынке космических услуг  необходимо учитывать, прежде всего, стоимость услуги по запуску РН, надежность выполнения программы, которая зависит от надежности РН и соблюдения графика запуска, и опыт компании, предоставляющей услуги. Наиболее надежными на мировом рынке сегодня, являются системы «Протон» и «Atlas-5» (производство Россия и США соответственно). 
 

     2.1 Отечественный рынок РН ТК 

     Российская  Федерация, располагая широкими возможностями  по запуску спутников с 1992 в рамках Федеральной космической программы, международных и коммерческих проектов были выполнены работы, которые существенно расширили область применения РН. Модернизация  РН «Протон-К»  позволила довести массу полезного груза, запускаемого на низкую околоземную орбиту РН «Протон-М» свыше 20 т.

     РН «Протон» используется для коммерческих запусков компанией ILS, в которую входят кроме ГКНПЦ им. М.В.Хруничева, также НПО «Энергия» и корпорация Lockheed Martin.

       «Протон» - основа транспортной космической  системы РФ, она активно используется  в коммерческой деятельности  по выведению спутников как  иностранного, так и российского  производства.

     Существуют 2 модификации данной ракеты – «Протон-К» и ее усовершенствованный вариант - «Протон-М». «Протон-М» обладает улучшенными  энергомассовыми, эксплуатационными характеристиками.

     Так как с 2009г. запуски «Протон-К» были прекращены будем рассматривать только РН «Протон – М»:

     

     Рис.1 «Протон-М»

     Полезный  груз: 22 000 кг

     Стартовая масса: 700 т

     Доля  полезного груза: 3,1%

     Длина (макс): 58,1м

     Топливо: НДМГ / Тетраоксид азота

     Стартовый двигатель:

     Ступени: I (х6 РД-253) — 900т тяги при старте,

      II (х3 РД-0210 и х1 РД-0211),

      III (х1 РД-0213 и РД-0214),

      IV (х1 14Д30, х4 11Д458 и х12 17Д58E) – РБ.

     Эффективность: 97 % (323/333)

     Цена  одного пуска на 2009 год: 75 млн. $

     Разработчик: КБ им. В.Н. Челомея/ ГКНПЦ им. М. В. Хруничева.

     Существуют трёх- и четырёхступенчатый варианты носителя, ступени собраны по тандемной схеме. Самовоспламеняющаяся топливная смесь позволила упростить двигательную установку и увеличить её надёжность. В то же время компоненты топлива являются токсичными и требуют осторожности в обращении.

     Стартовые площадки: Запуски осуществляются только с космодрома Байконур (Республика Казахстан).

     Знаменитые  «пассажиры»: «Луна-16», «…-20» и «…-24» (доставка лунного грунта на Землю), «Луна-17» и «…-21» (Луноход 1 и 2), все КА программы «Марс» (первая посадка на Марс), экспедиции на Венеру начиная с «Венеры-9» (первые посадки на Венеру и снимки поверхности), программа «Вега-1» и «Вега-2» (исследование Венеры с аэростатов, первое в истории сближение и снимки кометного ядра), все орбитальные станции серии «Салют» (первые долговременные орбитальные станции), все блоки Космической Станции «Мир», 6 из 11 блоков МКС «Альфа» включая базовый блок «Заря».

     В связи тем, что «Протон-М» использует не экологически – чистое топливо с 2009 года на российском рынке космических услуг появляется еще более прогрессивная разработка РН ТК - РН «Ангара-5».

     Следует учитывать что РН «Ангара -5» находится в стадии разработки и испытания. 

      Для более четкого представления  картины возможного использования в дальнейшем нового РН «Ангара-5» на рынок космических услуг, взамен РН «Протон-М», рассмотрим предлагаемый аналитический график.

     Планы и прогнозы по выпуску РН «Ангара-5» и «Протон» до 2014г. показаны на рис.2.

     

     Рис.2 Планы и прогнозы по выпуску РН «Ангара-5» и «Протон» до 2014г.

     РН  «Ангара-5» будет универсальным (выводить КА на любые орбиты) и использующим экологически чистое топливо. Кроме  того, он даст начало эре многоразовых кораблей, которая уже сейчас признана будущим мировой космонавтики. Смена  РН - лидера никак не отразится на деятельности предприятий, участвующих в создании «Протона», так как все существующие технологии подвергнутся только модернизации.

     Например, ракетный двигатель кардинально  не изменится – он по-прежнему будет  поставляться с ОАО «Протон-ПМ», только в более производительной версии. Полный переход на «Ангара-5» запланирован к 2014 году, коммерческие запуски будут осуществляться то же через ILS.

     Таким образом, мы наблюдаем «второе рождение»  российской космонавтики, которое выведет российские ракетно-космические предприятия из затяжного кризиса и даст им устойчивые объемы заказов на последующие годы. 
 

2. Зарубежные  рынки РН ТК

 

     Мировой космический рынок – крупный  и быстроразвивающийся сегмент  рынка высоких технологий с мощным потенциалом развития. За сравнительно короткий период этот рынок прошел путь от монополий в условиях «холодной войны» к олигополии с элементами конкуренции, о чем явно свидетельствует резкое увеличение числа участников рынка.

     Рассмотрим  подробнее этих участников:

     1) США: «Atlas-5» 

     Рис.3 РН «Atlas-5»

     Полезный  груз: 20 000 кг до 26 000 кг (в будущем)

     Стартовая масса: 554 т.

     Доля  полезного груза: 2,9%

     Длина (макс): 62,4 м.                                       

     Топливо: 1ая ступень: Алюминиевый порошок/ перхлорат алюминия (окислитель);

     Центральный блок: Керосин/ жидкий кислород (окислитель)

     Стартовый двигатель: х5 боковых ТРУ— 694т. тяги в сумме;

     ЖРД: РД-180 — тяга у земли 390т

     Эффективность: 92,86% (13/14)

     Цена  одного пуска на 2009 год: 170 млн. $

     Разработчик: Lockheed Martin/ НПО «Энергомаш» (первый старт произведен в 2002г.)

     «Atlas-5», новая ракета фирмы Lockheed Martin, представлена как развитие носителей серии «Atlas». Номер 5 означает, что ракета перенимает эстафету у РН «Titan-4». Однако в плане архитектуры «Atlas-5» не имеет ничего общего ни с серией РН «Titan» ни с первыми «Atlas». Хотя концепция и сохранила идею использования третьей ступени «Центавр» последних «Atlas» центральный блок является результатом сотрудничества с Россией, так как он оснащен двигателем РД — 180 от НПО «Энергомаш».

     Новичок серии «Atlas» является коммерческим носителем, на данный момент он располагает правительственными контрактами на годы вперед, так что жизнь носителя вероятно будет долгой. Эта удачно разработанная ракета представлена в трех версиях, которые могут быть адаптированы под нужную задачу благодаря добавлению необходимого количества блоков ТРУ или ЖРД (по аналогии с универсальной системой «Энергия/ Зенит», или разрабатывающейся российской РН «Ангара»).

     Стартовые площадки: Мыс Канаверал (Флорида), База ВВС США «Vandenberg»;

     Знаменитые  «пассажиры»: МRО (Орбитальный Марсианский  Разведчик), PNH (Плутон, Новые Горизонты).

     Первый  успешный старт носителя Lockheed Martin – «Atlas-5» был осуществлен в августе 2003 г. вслед за успешными пусками «Atlas-3A» и «Atlas-3B» в мае 2000 г. и в феврале 2002 г. соответственно. Разработка «Atlas-5» проходила по заранее намеченному графику и без особых проблем. Создав хорошо налаженную систему управления и технической подготовки, разработчики имели полное представление о том, какой носитель они хотят получить. Это особенно важно при перенасыщенности рынка космических услуг, когда покупателям есть из чего выбирать. У компаний нет времени для выяснения причин неудачных пусков и их устранение, поскольку полезные нагрузки могут быть легко перенесены на носители конкурентов, а значит, нет права на ошибку.

     Lockheed Martin с «Atlas-5» уже сыграла на опережение в проекте EELV, когда смогла перетянуть на себя 16 пусков из 29, оставив «излишки» Boeing с проектом «Delta-4». Первоначально бизнес-портфель «Atlas-5» - проекта, в который было вложено порядка $1 млрд., оценивался в 19 пусков в год. Это казалось нереальным даже в конце 90-х, когда на рынке коммерческих пусков наблюдался настоящий бум. По-видимому, Lockheed Martin не учла наличия серьезных соперников, уже имеющих заделы или ведущих разработки средних и тяжелых носителей. В настоящее время рынок «Atlas-5» - это 5-6 пусков в год, половину из которых составляют заказы правительства США.

     2) Европейское Космическое Агентство: «Arian-5» (ЕCA)

     Рис. 4 «Arian-5»

     Полезный  груз: 21 000 кг

     Стартовая масса: 778 т.

     Доля  полезного груза: 2,5%

     Длина (макс): 57,7м

     Топливо: 1ая ступень: 68% перхлората алюминия (окислитель), 18% алюминиевого порошка и 14% полибутадиенового связующего.

     Центральный блок: Жидкий водород/ жидкий кислород (окислитель)

Стартовый двигатель: х2 боковых ТРУ — 1032т. тяги в сумме (сред); ЖРД: Н 170/ 173 «Вулкан 2» — тяга у земли 120т.

     Эффективность: 92.7% (37/41)

     Цена  одного пуска на 2009 год: 180 млн. $

     Разработчик: «Aerospatiale»/ «Europropulsion»

     «Arian-5» полностью прерывает конструкторскую общность с семейством РН «Arian». Это практический новый носитель, а не модификация французской «Arian-4». Для улучшения технических характеристик носителя были внедрены новые инженерные решения. Уже после завершения основной стадии разработки «Arian-5», конструкторы провели работы по увеличению тяги ТРУ первой ступени, ЖРД центрального блока второй ступени (Мотор Вулкан 2) и добавлению третьей ступени EPS/ ESC для доразгона полезного груза.

     Программа использования новой третьей  ступени ESC-В (с мотором Винчи) была приостановлена, но так как продолжительность  эксплуатации рассчитана на 30 лет, носитель будут совершенствовать и в дальнейшем. На данный момент принято решение об эксплуатации новой модификации — «Arian-5ML» (Middle Life), в которой предполагается использование мотора Винчи для третьей ступени доразгона. В настоящее время РН вместе со своим прямым конкурентом, российской РН «Протон», доминируют на рынке коммерческих услуг по запуску орбитальных аппаратов.

     Стартовые площадки: Космодром «Куру» (Французская  Гвиана)

     Наиболее  успешный европейский проект «Arian-5» испытывает серьезные финансовые трудности. Компания Arianespace потеряла в 2001 г. $183 млн., из которых одна треть пошла на восстановление доверия к «Ariane-5» после неудачного пуска в июле 2001 г. Следующий неудачный старт - в декабре 2002 г. – еще больше усугубил проблему. Одна только доработка главного двигателя Vulcan-2 потребовала более $1 млрд. финансовых вливаний. Как было заявлено, с новым двигателем, обладающим на 20% большей тягой, «Arian-5» EC-A уже этим же летом сможет вывести на орбиту два больших коммерческих спутника вместо одного, что должно улучшить экономическую привлекательность проекта. Для эффективной работы данного проекта требуется не менее одного пуска в месяц. В 2002 г. Arianespace получила заказы только на пять пусков и, хотя в 2003 г. EADS Space Transportation подписала контракт на 25 коммерческих пусков модифицированной «Arian-5» EC-A, ситуация остается неопределенной. По сути, сейчас Arianespace является «черной дырой» для европейских государств, финансово поддерживающих данное предприятие. Однако стремление вернуть вложенные в него средства и европейское упорство, по-видимому, через год или два дадут положительный результат.