Вулкан (ракета-носитель, США)

У этого термина существуют и другие значения, см. Вулкан (значения).

У этого термина существуют и другие значения, см. Vulcan.

Вулкан (англ. Vulcan Centaur) — американская ракета-носитель (РН) тяжёлого класса, разрабатываемая с 2014 года United Launch Alliance (ULA) для замены РН «Атлас-5» и семейства РН «Дельта». Проект финансируется за счёт государственно-частного партнёрства с правительством США.

Вулкан
«Vulcan Centaur» в конфигурации VC2S перед первым полетом
Общие сведения
Страна	США
Назначение	ракета-носитель
Разработчик	ULA
Изготовитель	ULA
Основные характеристики
Количество ступеней	2
Длина (с ГЧ)	60 м
Диаметр	5,4 м[1]
Масса полезной нагрузки
• на НОО	до 27,2 тонн (НОО)[2]
История запусков
Состояние	действующая
Места запуска	SLC-41
Число запусков	2
• успешных	2
• неудачных	0
Первый запуск	8 января 2024
Всего произведено	2
Ускоритель (Ступень 0) — GEM-63XL
Количество ускорителей	0, 2, 4 или 6
Первая ступень
Диаметр	5,4 м
Маршевые двигатели	2 × BE-4
Горючее	жидкий метан
Окислитель	жидкий кислород
Вторая ступень
Диаметр	5,4 м
Маршевые двигатели	2 × RL-10
Горючее	жидкий водород
Окислитель	жидкий кислород
Медиафайлы на Викискладе

Первый запуск ракеты осуществлён 8 января 2024 года^[3][4]. В марте 2025 года ракета была сертифицирована.

У ракет-носителей этого семейства в дальнейшем может появиться возможность повторного использования двигателей первой ступени.

Разработка

Разработка ведётся с 2014 года.
Носитель создается альянсом ULA, совместным предприятием Boeing и Lockheed Martin, производителем носителей «Атлас 5» и «Дельта IV Хэви», которые он и должен заменить к середине 2020-х. Разные концепты для замены ракет на базе серий ракет «Атлас» и «Дельта» унаследуют от компаний-предшественников финансирование, предоставленное им правительством США.

Частично многоразовая ракета Vulcan рассчитана на выведение на низкую околоземную орбиту до 27,2 тонн полезной нагрузки (в версии Vulcan Centaur с 6 боковыми ускорителями)^[2]. Два однокамерных двигателя BE-4, устанавливаемых на первую ступень носителя Vulcan (фактически Atlas 6), в совокупности позволят развить бо́льшую тягу, чем один российский двухкамерный агрегат РД-180 первой ступени «Атлас 5». В отличие от РД-180, работающего на керосине, BE-4 использует метан.

В начале 2014 года геополитические и политические факторы, связанные с международными санкциями из-за аннексии Крыма, привели к попытке ULA рассмотреть возможность замены двигателей РД-180 российского производства, используемых в первой ступени РН «Атлас-5»; официальный контракт на исследование был выдан ULA в июне 2014 года некоторым американским производителям ракетных двигателей. ULA также столкнулись с конкуренцией со стороны SpaceX, на то время наблюдавших за влиянием ULA на основной рынок военных запусков в интересах национальной безопасности США, и с обсуждением в июле 2014 года в Конгрессе США законности запрета на использовании в будущем двигателей РД-180. В сентябре 2014 ULA заявили, что вступят в партнёрство с Blue Origin для разработки BE-4 — принципиально нового, кислородно-метанового двигателя, в качестве замены РД-180 на новой первой ступени ускорителя.

В апреле 2015 года генеральный директор ULA Тори Бруно представил новое семейство ракет-носителей Vulcan на 31-м Космическом симпозиуме^[англ.]. Планировалось, что первый запуск состоится в 2019 году^[5]. ULA развивают поэтапный подход к разворачиванию космического транспорта и космических транспортных технологий: «Вулкан» начнут подготавливать с первой ступени, основываясь на диаметре фюзеляжа и производственном процессе ракеты Дельта-4, с дальнейшим использованием двух двигателей BE-4.

По состоянию на январь 2016 года полное испытание двигателя BE-4 планировалось начать до конца 2016 года. На 2016 совет директоров ULA выполнил только краткосрочные обязательства по финансированию проекта разработки ракеты, и остаётся неясным, будет ли доступно долгосрочное частное финансирование для завершения проекта. По состоянию на март 2016 года правительство США выделило на развитие РН «Вулкан» 201 млн долл.^[6]; ULA работает, чтобы получить дополнительное финансирование правительства на разработку ракеты-носителя^[7]. В апреле 2016 генеральный директор ULA Тори Бруно заявил, что компания ориентируется на полный запуск базового носителя «Вулкан» без использования твердотопливных ракетных ускорителей в стоимость 99 млн долл. В 2016 году ULA разработал две версии первой ступени «Вулкан», один оснащён BE-4 с наружным диаметром 5,4 м для менее плотного метана, а другой оснащён AR1 с тем же диаметром 3,81 м, как у Atlas V, и использует более плотный керосин.

В мае 2018 года компания ULA сообщила, что на второй ступени ракеты-носителя будет использоваться новый вариант двигателей RL-10 компании Aerojet Rocketdyne, известный как RL-10C-X^[8] (первоначальный дизайн 2015 года предполагал использование стандартной версии верхней ступени «Центавр», которая используется и на ракете-носителе «Атлас-5»^[5], но в конце 2017 года было принято решение использовать более тяжёлую вариацию «Центавр-5» с диаметром 5,4 м и двумя двигателями^[9]). В сентябре 2018 года было объявлено, что ULA выбрала двигатели BE-4 компании Blue Origin для первой ступени ракеты-носителя.
Анонсировалось, что первый запуск ракеты состоится в середине 2020 года^[10].

В октябре 2018 компания ULA выиграла финансирование от ВВС США на предварительном этапе отбора носителей для второй фазы программы запусков правительственных оборонных заказов. Финансирование для разработки РН «Вулкан» и наземной инфраструктуры составило $967 млн, однако полную сумму компания получила бы, став одним из двух победителей итогового отбора. Первоначальный платёж составил $181 млн^[11].
Дата первого запуска ракеты-носителя сместилась на апрель 2021 года; позже в том же году планировалось выполнить и второй запуск, необходимый для сертификации ракеты для военных заказов^[12]. 19 августа 2019 года стало известно, что полезной нагрузкой дебютного запуска ракеты станет лунный посадочный аппарат Peregrine компании Astrobotic, разрабатываемый в рамках программы НАСА Commercial Lunar Payload Services. Предполагалось, что аппарат будет выведен на транслунную траекторию. Запуск ожидался в июне 2021 года со стартового комплекса SLC-41 на мысе Канаверал с использованием конфигурации ракеты с двумя твердотопливными ускорителями^[13].

14 августа 2019 года было объявлено, что РН «Вулкан» выбрана для запуска шести миссий грузового космического корабля Dream Chaser к Международной космической станции в рамках контракта CRS2 для НАСА. Для запусков должна была быть использована конфигурация ракеты с четырьмя твердотопливными ускорителями, двумя двигателями на второй ступени и 5-метровым обтекателем. Первый полёт Dream Chaser ожидался в сентябре 2021 года, будучи вторым запуском для ракеты-носителя^[14][15].

Конфигурации

В обозначения конфигураций носителя Вулкан первая буква обозначает первую ступень (буква «V» — от «Vulcan»). Вторая буква обозначает тип второй ступени, для ступени Центавр используется буква «C». Третий символ в обозначении конфигурации — цифра, соответствующая количеству используемых при запуске твердотопливных ускорителей (ТТУ) — «0», «2», «4» или «6». Последний символ — буква, указывающая на тип головного обтекателя — «S» для стандартного, длиной 15,5 м или «L» для удлиненного, длиной 21,3 м^[16].

Возможности по выведению полезной нагрузки на различные орбиты для конфигураций РН Вулкан:^[17][18]

Конфигурация	Кол-во ТТУ	выводимая ПН (с космодрома Канаверал)
		НОО[a]	к МКС[b]	Полярная[c]	СОО	ГСО	ГПО	к Луне
Vulcan Centaur VC0	0	10 800 кг	9200 кг	8500 кг	н/д	н/д	3500 кг	2300 кг
Vulcan Centaur VC2	2	19 000 кг	16 300 кг	15 200 кг	3900 кг	2600 кг	8400 кг	6300 кг
Vulcan Centaur VC4	4	24 600 кг	21 600 кг	20 000 кг	6200 кг	4900 кг	11 700 кг	9200 кг
Vulcan Centaur VC6	6	27 200 кг	25 800 кг	23 900 кг	8100 кг	6500 кг	14 500 кг	11 500 кг
Vulcan Upgrade	6	27 200 кг	26 900 кг	24 900 кг	8600 кг	7000 кг	15 300 кг	12 100 кг

Грузоподъёмность носителя «Вулкан Центавр» с 6-ю ТТУ сопоставима c возможностями носителя Delta IV Heavy^[19].

История запусков

Успешный запуск состоялся 8 января 2024 года. На траекторию к Луне выведен посадочный зонд Peregrine в рамках Commercial Lunar Payload Services для разведки лунных ресурсов, тестирования концепции их использования на месте и проведения исследования Луны в рамках поддержки лунной программы «Артемида».^[20]

4 октября 2024 г. в 11:25 UTC (14:25 мск) с площадки SLC-41 Станции КС США «Мыс Канаверал» (шт. Флорида, США) стартовыми командами компании United Launch Alliance (ULA) при поддержке боевых расчётов 45-го Космического крыла КС США выполнен второй сертификационный пуск РН Vulcan-VC2S (V002) (Cert-2 mission).^[21]

Пуск успешный, полезная нагрузка выведена на околоземную орбиту.

№	Дата запуска (UTC)	Версия	Стартовая площадка	Полезная нагрузка	Тип аппарата	Орбита	Результат
· 2024 ·
2024 год
1	8 января 2024, 07:18	VC2S	Канаверал SLC-41	Peregrine Mission One / Enterprise миссия Celestis, Inc.	Автоматическая межпланетная станция / Дополнительная полезная нагрузка	к Луне	Успех
	Первый запуск и Первый сертификационный полёт (Cert-1)[22].
	4 октября 2024[23]		Канаверал SLC-41	Cert-2	Массогабаритный макет	ГЦО	Успех
	Сертификационный запуск с имитатором полезной нагрузки. При запуске разрушилось сопло одного из твердотопливных ускорителей, что не помешало носителю вывести макет полезной нагрузки на заданную орбиту. В марте 2025 года носитель Вулкан был сертифицирован для запуска космических аппаратов по государственным программам США[23].
Планируемые запуски
	II квартал 2025[24]	VC4S	Канаверал SLC-41	USSF-106	NTS-3
	Запуск экспериментального спутника для тестирования навигационных технологий.
	II квартал 2025[25]	VC4S	Канаверал SLC-41	USSF-87	GSSAP 7 & 8	ГСО
	Запуск двух разведывательных спутников.

См. также

• Центавр (разгонный блок)

Комментарии

1. Круговая орбита высотой 200 км с наклонением равным широте космодрома (28.7°)
2. Круговая орбита высотой 407 км с наклонением 51.6°.
3. Круговая орбита высотой 200 км с наклонением 90°.