Как не запутаться в китайских ракетах «Чанчжэн»

Китайская Народная Республика регулярно запускает в космос ракеты, которые в СМИ называют то «Чанчжэн», то Long March, то «Великий поход». Они имеют разные индексы, обычно от 2 до 11. Давайте разбираться, какие ракеты имеет Китай, чем они отличаются и как в них не запутаться.

Китайская ракета «Чанчжэн-5»
Китайская ракета «Чанчжэн-5»

Как правильно называются китайские ракеты

Китай является одним из самых мощных космических государств современности. Только в 2023 году он осуществил 67 запусков, большинство из которых приходилось на различные ракеты семейства «Чанчжэн». При этом в разных источниках эти самые носители также называют Long March или «Великий поход». Из-за этого может сложиться впечатление, что речь идет о разных событиях.

Хотя на самом деле все это одни и те же носители. «Чанчжен» — принятая в украинском языке транслитерация китайских слов и, поскольку собственные названия обычно не переводятся, именно этот вариант можно считать однозначно правильным. «Великий поход» — перевод названия ракеты. Названа она в честь похода китайских коммунистов в 1934–36 годах во время гражданской войны в стране.

Ну а Long March — тоже перевод названия, только на английском языке. Само оно никогда официальным названием не было, однако прочно закрепилось и стало общеупотребительным в англоязычных СМИ. Поэтому передача названия этого носителя на украинском как «Лонг Марш» является несколько бессмысленной.

Запуск ракеты «Чанчжэн-1»
Запуск ракеты «Чанчжэн-1». Источник: space.fandom.com

Начало серии «Чанчжэн»

Во второй половине 1960-х годов КНР уже имела развитую ракетную промышленность. Сначала с Пекином активно делился технологиями Советский Союз. Однако после конфликта на острове Даманский в 1962 году отношения между двумя коммунистическими государствами резко ухудшились. Поэтому новые баллистические ракеты китайцам пришлось строить самостоятельно.

Они не растерялись и уже в 1965 году создали свою первую двухступенчатую баллистическую ракету «Дунфэн-4». Этот носитель, название которого переводится как «Восточный ветер», мог доставить ядерную боеголовку мощностью в 3,3 мегатонны на расстояние в 5,5 тыс. км. Москве или американским базам в Тихом океане хватило бы.

Именно на основе «Дунфэн-4» китайские коммунисты и решили создавать свою первую космическую ракету, которая получила название «Чанчжэн-1». Она также была двухступенчатой и относительно небольшой — всего 29 м высотой. Однако для запуска небольших космических аппаратов она была эффективной.

Копия спутника «Дунфан Хун-1» в музее
Копия спутника «Дунфан Хун-1» в музее. Источник: www.flickr.com

Первая попытка запустить «Чанчжэн-1» в 1969 году завершилась неудачей. Однако уже 24 апреля 1970 года она успешно вывела на орбиту первый китайский спутник «Дунфан Хун-1». После этого был еще один успешный запуск, а впоследствии от эксплуатации этого носителя решили отказаться.

У Китая была готова новая баллистическая ракета «Дунфэн-5» которую тоже решено было переделать для запуска спутников. Так появилась ракета «Чанчжэн-2А». Она тоже была двухступенчатой, но уже могла выводить на низкую околоземную орбиту 1800 кг полезной нагрузки. С 1974 по 1978 год состоялось четыре ее запуска, один из которых закончился неудачей.

«Чанчжэн-2А», как и ее прототип «Дунфэн-5», использовала в качестве пары «топливо — окислитель» несимметричный диметилгидразин (НДМГ) и тетраоксид азота. Оба вещества очень ядовитые, однако в 1970-х годах их использование все еще считалось вполне приемлемым даже за пределами Китая. Поэтому новые ракеты КНР решил создавать, совершенствуя именно этот носитель.

Дальность полета китайских баллистических ракет
Дальность полета китайских баллистических ракет. Источник: Википедия

Ракеты «Чанчжэн» от разных производителей

В 1980-х годах в Китае образовались два отдельных конструкторских бюро, которые занимались проектированием новых носителей на основе «Чанчжэн-2А». Большинство из них создавались в Китайском исследовательском институте ракетной техники (CALT). Именно здесь создали ракету «Чанчжэн-2С».

Она представляла собой увеличенную версию «Чанчжэн-2А» высотой 43 м и могла выводить 4 тонны полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту или 1250 кг на геостационарную. Первый старт состоялся в сентябре 1982 года и с тех пор этот носитель регулярно используется КНР для вывода в космос различных аппаратов. Не очень удачный старт в марте 2024-го стал для него 78-м.

Одновременно с созданием «Чанчжэн-2С» CALT начал создавать трехступенчатую версию носителя, которая получила название «Чанчжэн-3». К основному блоку, который все еще оставался основательной переработкой баллистической ракеты «Дунфэн-5», добавили еще одну ступень, работавшую все на тех же НДМГ и тетраоксиде азота, и большой обтекатель для полезного груза.

Запуск ракеты «Чанчжэн-2С»
Запуск ракеты «Чанчжэн-2С». Источник: Википедия

Новая ракета впервые стартовала в космос в январе 1984 года. Главной задачей «Чанчжэн-3» был вывод коммуникационных спутников на геопереходные орбиты, чем она более или менее успешно занималась до 2000 года. Из 13 запусков 10 были успешными и еще один — частично успешным.

Тем временем другое китайское конструкторское бюро — Шанхайская академия космических технологий (SAST) — создала свою версию трехступенчатого носителя на основе «Дунфэн-5». Он получился немножко меньше и дешевле «Чанчжэн-3» и получил название «Чанчжэн-4А». Два его полета в космос состоялись в 1988 и 1990 годах, после чего было решено заменить его большей и более мощной версией «Чанчжэн-4B». Он мог выводить на низкую околоземную орбиту 4200 кг полезного груза и, как и его предшественник, использовался преимущественно для запуска спутников на солнечно-синхронные орбиты, проходящие через полюса Земли. Всего с 1999 по 2019 год было осуществлено 32 запуска, из которых только один завершился неудачей.

Тем временем в SAST создали еще одну версию своей ракеты, которая получила название «Чанчжэн-4С». От предыдущей она отличается преимущественно увеличенным обтекателем для полезной нагрузки и возможностью повторного запуска второй ступени. Впервые она взлетела в 2006 году. Всего состоялось 53 запуска, 51 из которых был успешным. Во всех случаях речь шла о государственных или коммерческих спутниках.

Ракета «Чанчжэн-3»
Ракета «Чанчжэн-3». Источник: Википедия

SAST виновата в том, что и без того непростая для понимания ситуация с «Великим походом» стала еще более запутанной. В конце 1980-х они решили создать двухступенчатую версию «Чанчжэн-4А» и не нашли ничего лучше, чем назвать ее «Чанчжэн-2D». При этом она получилась меньше по размеру и грузоподъемности, чем «Чанчжэн-2С», созданная за десятилетие до того в CALT. Однако она имела свои плюсы. На сегодня Китай осуществил 89 запусков этого носителя, 88 из которых были успешными.

Тем временем в CALT продолжили создавать собственную линейку носителей. В 1990 году с космодрома Сичань в космос стартовал новый носитель под названием «Чанчжэн-2E». Формально он все еще оставался двухступенчатым, однако проектировщики решили его усовершенствовать, добавив к первому из них четыре боковых ускорителя, которые работали на все той же паре НДМГ+тетраоксид азота. В результате ракета смогла выводить на низкую околоземную орбиту 9,5 тонны груза, однако была ненадежной. Из 7 запусков три оказались аварийными, причем в результате одного из них погибли люди. Поэтому от ее эксплуатации отказались, хотя идею не забросили, а тщательно переработали и создали на ее основе версию «Чанчжэн-2F».

Начало пилотируемой программы

На подходе была пилотируемая программа КНР, и космический корабль «Шэньчжоу» надо было чем-то запускать в космос. Именно его «Чанчжэн-2F» впервые вывела в околоземное пространство. Первые четыре запуска были беспилотными. Но 15 октября 2003 года Ян Ливэй на борту «Шэньчжоу-5» стал первым гражданином Китая в космосе.

«Чанчжэн-2F» направляется к стартовой площадке
«Чанчжэн-2F» направляется к стартовой площадке. Источник: news.cgtn.com

Всего по состоянию на апрель 2024 года «Чанчжэн-2F» запускали 23 раза. Все старты были успешными. В двух из них тестировали космический корабль нового поколения. Еще два носителя вывели в космос космические станции «Тяньгун-1» и «Тяньгун-2». Остальные выводили на орбиту аппараты «Шэньчжоу».

CALT развивала и трехступенчатые ракеты. В 1994 на замену «Чанчжэн-3» пришла «Чанчжэн-3А». От предшественницы она отличалась увеличенными размерами ступеней и могла выводить на низкую околоземную орбиту до 6 тонн полезного груза. Ракета до сих пор считается активно используемой, хотя последний раз ее отправляли в космос в июле 2018-го. За 24 года эксплуатации осуществлено 27 стартов. Все они были успешными.

Следующей стала модификация «Чанчжэн-3В». Инженеры еще больше удлинили «Чанчжэн-3А» и присоединили к его нижней ступени четыре ускорителя, так же, как это было сделано на «Чанчжэн-2Е». Только на этот раз все получилось более-менее удачно.

Конструкция ракеты «Чанчжэн-3В»
Конструкция ракеты «Чанчжэн-3В». Источник: free3d.com

Первый запуск носителя состоялся в феврале 1996 года и завершился аварией. Однако уже второй прошел как следует, и в целом за все годы «Чанчжэн-3В» стартовал в космос 94 раза — больше, чем любая другая китайская ракета. При этом частичная или полная неудача были только в 4 случаях.

Последней ракетой, которую китайцы спроектировали на основе блоков «Дунфэн-5», стала «Чанчжэн-3С». Носитель представляет собой версию «Чанчжэн-3B», которая имеет не четыре ускорителя на первой ступени, а только два. Первый запуск состоялся в 2008 году, а всего их было осуществлено 18.

Ракеты XXI века

Идеи создать что-то, что не было бы переработкой баллистических ракет, были у китайских инженеров еще в 1980-х. Особенно им не нравились токсичные компоненты топлива. Однако заменить их на пару «керосин — жидкий кислород» они тогда не могли. Тогдашний уровень развития промышленности КНР не позволял изготавливать ракеты на криогенном топливе.

Подготовка ракеты «Чанчжэн-6» к старту
Подготовка ракеты «Чанчжэн-6» к старту. Источник: www.sast.net

Только в 1990-х годах в Китай до сих пор не очень понятным образом попали чертежи двигателя РД-120, который используется на ракете «Зенит». Он работал на керосине и жидком кислороде, и именно на его основе китайцы начали создавать новое поколение своих носителей. Их верхние ступени продолжали работать на НДМГ и тетраоксиде азота, но нижние уже были относительно чистыми.

Первым в космос в сентябре стартовал новый носитель легкого класса «Чанчжэн-6». Это трехступенчатая ракета высотой 29 м, которая может выводить на низкую околоземную орбиту 1500 кг полезной нагрузки. Всего за 8 лет эксплуатации ее успели запустить в космос 11 раз. Все старты были удачными.

Начиная с 2022 года КНР запустила в космос шесть ракет «Чанчжэн-6А». Они являются модификацией вышеупомянутого легкого носителя, к которому присоединили четыре ускорителя. Благодаря этому он получил возможность выводить на низкую околоземную орбиту целых 4,5 тонны груза.

Запуск грузового корабля «Тяньчжоу-2» с помощью ракеты «Чанчжоу-7»
Запуск грузового корабля «Тяньчжоу-2» с помощью ракеты «Чанчжэн-7». Источник: everydayastronaut.com

Затем в июле 2016 года Китай запустил «Чанчжэн-7». Это уже ракета среднего класса. Она использует те же двигатели YF-100 и YF-115, но имеет только две значительно большие, чем на «Чанчжэн-6», ступени. При этом к первой прицеплены четыре небольших ускорителя, которые тоже работают на керосине и жидком кислороде. Общая высота ракеты вместе с большим обтекателем для полезной нагрузки составляет 53 м.

Благодаря всему этому удалось получить носитель, способный вывести на полярную орбиту высотой 700 км 5500 кг полезной нагрузки. На низкую же орбиту «Чанчжэн-7» способен вывести 13,5 тонны. Кроме обычного двухступенчатого, ракета имеет трехступенчатый вариант — «Чанчжэн-7B».

В общем «Чанчжэн-7» запускали в космос уже 14 раз. Один старт закончился неудачей, остальные прошли без больших проблем. Именно этот носитель используется для вывода на орбиту китайского грузового корабля «Тяньчжоу», который задействован для поставки ресурсов на космическую станцию «Тяньгун».

Носители «Чанчжэн-5» и «Чанчжэн-5B»
Носители «Чанчжэн-5» и «Чанчжэн-5B». Источник: Википедия

В ноябре 2016 КНР осуществила запуск своей первой тяжелой ракеты «Чанчжэн-5». Она состоит из двух ступеней общей высотой 56 м и четырех боковых ускорителей, каждый из которых имеет размер ракеты «Чанчжэн-6» и использует те же агрегаты.

Сейчас «Чанчжэн-5» является третьей по грузоподъемности ракетой в мире среди используемых. На низкую околоземную орбиту она может вывести 25 тонн полезной нагрузки, а на геостационарную — 4500 кг.

Кроме обычного варианта, «Чанчжэн-5» существует в укороченном, одноступенчатом, который называется «Чанчжэн-5B». Вместе они за все время эксплуатации запускались 11 раз. Все старты были удачными и среди них были действительно интересные. Например, именно с помощью этого носителя в космос отправили лунный посадочный зонд «Чанъэ-5» и марсианскую миссию «Тяньвэнь-1». Кроме того, именно с его помощью на орбиту вывели центральный блок и два исследовательских модуля китайской космической станции «Тяньгун».

Траектория падения первой ступени «Чанчжэн-5» в 2022 году
Траектория падения первой ступени «Чанчжэн-5» в 2022 году. Источник: www.space.com

При этом «Чанжэн-5» и «Чанчжэн-5B» каждый раз при запуске устраивают жителям Земли не очень веселый аттракцион. Дело в том, что их конструкция включает первую ступень высотой 33,2 м. Это больше, чем 9-этажный дом, а весит эта конструкция 21 тонну.

При этом она во время полета достигает низкой околоземной орбиты и после отстыковки некоторое время кружит по ней. А системой самоуничтожения или управляемого входа в атмосферу китайские инженеры ее не оснастили. И каждый раз возникает угроза, что она упадет в заранее неизвестном месте. Поэтому после каждого запуска существует небольшая вероятность, что она врежется в какой-то город.

Будущее «Чанчжэн»

Кроме ракет, работающих на керосине и жидком кислороде, Китай в XXI веке создал сверхлегкий носитель «Чанжэн-11». Он работает на твердом топливе, с которым сейчас экспериментируют многие частные компании, однако редко у кого получается столь же удачная конструкция, как у китайцев, из-за того, что выключить подобный двигатель или управлять его тягой невозможно.

Старт ракеты «Чанчжэн-11»
Старт ракеты «Чанчжэн-11». Источник: www.nasaspaceflight.com

Конструкция «Чанжэн-11» очень оригинальна. По сути, это четыре небольшие ракеты, поставленные друг на друга, которые зажигаются поочередно. Общая высота всей конструкции составляет всего 21 м при диаметре 2 м. При этом выводит на низкую околоземную орбиту такой малыш целых 700 кг груза. Первый старт этого сверхлегкого носителя состоялась в 2015 году. С тех пор было осуществлено 17 его запусков. Ни один из них не закончился аварией.

Вместе с тем китайцы уже сейчас работают над носителями нового поколения. Первый из них они даже уже четыре года как запускают в космос. Речь идет о «Чанчжэн-8», который использует в качестве топлива и окислителя жидкие водород и кислород. Такая комбинация считается максимально эффективной из-за высокой эфективности сгорания, большого удельного импульса и экологичности. Однако из-за того, что оба компонента являются криогенными, реализовать ее крайне сложно.

Впервые «Чанчжэн-8» запустили в космос в 2020 году, после чего повторили это еще дважды. Она является ракетой среднего класса и способна выводить на низкую околоземную орбиту 8 тонн полезной нагрузки. Китай явно имеет на нее большие планы, но вряд ли сможет ее запускать в большом количестве в ближайшие годы.

Запуск «Чанчжэн-8»
Запуск «Чанчжэн-8». Источник: spacenews.com

Еще по крайней мере три ракеты до сих пор находятся в стадии разработки. В первую очередь это «Чанчжэн-9» сверхтяжелая трехступенчатая ракета. Ожидается, что она сможет выводить на низкую околоземную орбиту 150 тонн полезной нагрузки, но ее можно будет использовать и для отправки грузов к Луне и другим планетам.

Разработка ее идет с 2016 года, однако ничего конкретного о ее конструкции неизвестно. Официальные представители КНР все время говорят о разных вариантах, то о метане как топливе, то о жидком водороде, то вообще о твердотопливных ускорителях. В любом случае, до 2030 года в космос ее не запустят.

Чуть больше известно о «Чанчжэн-10». Этот сверхтяжелый носитель изначально проектируется как аналог американской SLS. Его основной задачей будет доставка людей на Луну. Ожидается, что он сможет «вытолкнуть» на траекторию к нашему спутнику груз весом до 27 тонн. В отличие от предыдущего, этот проект уже перешел в стадию, когда инженеры испытывают его отдельные элементы. Вполне возможно, что свой первый полет ракета совершит еще до конца этого десятилетия.

Так же не запутаться?

На первый взгляд, может показаться, что даже после всех этих объяснений в «Чанчженах» легко запутаться. На самом деле это не так и сложно. Чаще всего китайцы до сих пор запускают различные версии, созданные на основе «Дунфэн-5». КНР активно снимает эти баллистические ракеты с боевого дежурства, поэтому материала для новых дешевых носителей у местных инженеров много.

Ракеты серии «Чанчжэн»
Ракеты серии «Чанчжэн». Источник: Википедия

Все, что имеет номера 2, 3 и 4 — это именно такие старые ракеты, которые работают на НДМГ и тетраоксиде азота и преимущественно используются для вывода спутников на орбиту. Отдельно надо упомянуть только «Чанчжэн-2F», который используется исключительно для запуска пилотируемых миссий.

Чуть реже Китай запускает керосин-жидкокислородные ракеты. Здесь стоит запомнить, что «Чанчжэн-6» — легкая ракета, «Чанчжэн-7» — средней грузоподъемности и только с ее помощью к космической станции запускают грузовые корабли «Тяньчжоу», а «Чанчжэн-5» — тяжелая. Именно с ее помощью в космос отправляют самые интересные грузы типа модулей космической станции и межпланетных миссий и она же вызывает панику из-за неконтролируемого падения гигантской первой ступени.

Значительно реже в космос запускают маленькую твердотопливную «Чанчжэн-11», а водородно-кислородная «Чанчжэн-8» — вообще чрезвычайно редкий и новый «зверь». Что же касается «Чанчжэн-9» и «Чанчжэн-10», то запуск этих сверхтяжелых носителей можно будет увидеть еще нескоро.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine