От того насколько ювелирно сработает верхняя ступень ракеты-носителя, зависит успех всего пуска. Изготовление верхней ступени - технология, которой владеют лишь отдельные производители во всем мире. В их число входят и украинское КБ «Южное» совместно с ГП «ПО «Южмаш». Они обладают технологиями и достаточной экспериментальной базой для обеспечения полного цикла создания такой ступени.
В августе 2019 года на базе испытательного стенда Южмаша были успешно проведены огневые испытания третьей (верхней) ступени ракеты-носителя среднего класса «Циклон-4», основой которой является жидкостный двигатель РД861К. В июне 2020 года был успешно завершен второй этап заключительных доводочных испытаний двигателя. Впереди – летные испытания в составе РН.
Следует отметить, что верхняя ступень РН легкого класса «Циклон‑4» – универсальна. Учитывая потенциал, заложенный в конструкцию этой ступени, у нее есть будущее не только в РН семейства «Циклон», но и в качестве разгонного блока или космической ступени других РН.
Для верхней ступени новой ракеты-носителя «Циклон-4» в КБ «Южное» разработали уникальную жидкостную реактивную систему.
Жидкостная реактивная система верхней ступени РН «Циклон-4» не имеет собственной системы хранения и подачи компонентов топлива. Питание жидкостных ракетных двигателей малой тяги РРС осуществляется непосредственно из топливных магистралей на входе в маршевый двигатель, что позволяет уменьшить массу степени более чем на 60 кг и делает эту систему уникальной в мире.
Реактивная система используется для маневрирования и стабилизации степени при выходе и сходе с орбиты и тому подобное.
Особенностями 3-й ступени РН «Циклон-4» являются:
- высокие энергетические показатели за счет большого объема (около 11 т) заправки компонентами топлива и высокого удельного импульса (330 с в пустоте) маршевого двигателя с возможностью до 5 включений ступени;
- жидкостная реактивная система обеспечивает высокие характеристики маневренности;
- высокая точность выведения КА за счет оснащения новой системой управления на базе комплексированной инерциальной навигационной системы: лазерной БИНС и спутниковой навигационной системы;
- большое количество и высокое качество измеряемых показателей за счет оснащения новой системой телеметрических измерений;
- высокая безопасность обслуживания за счет использования максимально автономных технологических процессов подготовки, контроля готовности к пуску и управления пуском;
- минимальное экологически вредное воздействие на объекты природной среды за счет исключения выброса компонентов топлива при подготовке к пуску.
В планах использовать третью (верхнюю) ступень ракеты-носителя «Циклон-4» в перспективных модификациях РН, таких как РН «Циклон-4М».
КБ «Южное» в настоящее время работает над унификацией ступени, а также устройства отделения спутников бандажного типа и обтекателя.
Идет подготовка к развертыванию работ по следующим направлениям:
- доработка ПГС в части обеспечения автономной заправки компонентами топлива 3-й ступени на заправочно-нейтрализационной станции;
- доработка топливной системы в части ее ампулизации для обеспечения безопасной эксплуатации заправленной 3-й ступени (в том числе в составе РН) на стартовом комплексе;
- введение новой схемы разделения ступеней с применением пневмотолкателя вместо РДТТ торможения, отделяющегося на предыдущей ступени;
- унификация интерфейса 3-й ступени с головным блоком и межступенным отсеком;
- доработка корпуса, систем, узлов и агрегатов (в том числе пиротехнических средств) в части импортозамещения и диверсификации ПКИ, которые поставлялись предприятиями РФ.
«Для создания комплекса по испытанию двигателя нужны возможности государства, а не частной компании. Чтобы построить хотя бы один стенд, требуется колоссальное количество ресурсов: финансовых, профессиональных – высококвалифицированных специалистов, которые в этом разбираются. Во времена Советского Союза стенд строился в среднем год-полтора. У нас стенды закрытого типа, а американцы сейчас делают стенды открытого типа, и используют при строительстве просто металлоконструкции, чтобы держать двигатель на определенной высоте. Но в этом случае оборудование более подвержено климатическим нагрузкам – во время дождей его будет заливать, необходима постоянная просушка, нужно следить и закрывать от прямых солнечных лучей, избегая чрезмерного нагрева», - прокомментировал Иван Губа – начальник испытательного цеха специализированного производства по испытаниям жидкостных ракетных двигателей № 100 (так называемой «сотки»).
