В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Александр Крылов, эксперт
Экономическая эффективность орбитальной группировки (ОГ) геостационарных космических аппаратов (КА) операторов спутниковой связи в значительной мере определяется сроками активного существования (САС) спутников. На одном из заседаний военно-промышленной комиссии вице-премьер Сергей Иванов отметил, что в настоящее время отечественные спутники живут на орбите гораздо меньше их зарубежных "собратьев". Вследствие этого требуется более частое обновление спутников в российской орбитальной группировке, которая зачастую не может обеспечить потребности страны в связи и вещании.
Для того чтобы понять, сколько же лет живут КА на орбите, и для иллюстрации слов вице-премьера проведем сравнение CАC спутников связи и вещания гражданского назначения Российской Федерации и ОГ КА спутникового оператора Eutelsat.
Введем в качестве показателя надежности КА средний срок активного существования спутника на орбите. Под САС спутника будем понимать отрезок времени от момента постановки спутника связи в точку стояния на геостационарной орбите (ГСО) до момента окончания использования его по целевому назначению [1]. Этот показатель позволяет оценить затраты на поддержание ОГ КА в течение жизненного цикла спутниковой системы связи и вещания оператора.
В основу оценки среднего САС положены данные о запусках КА гражданского назначения Российской Федерации и Eutelsat в период с 1990 по 1999 г. (табл. 1) и аналогичные данные для отрезка времени с 2000 по 2009 г. (табл. 2).
На рисунке представлены данные о среднем САС орбитальной группировки КА гражданского назначения России и Eutelsat. Из этих данных следует, что средний САС отечественных КА вырос с 5,8 года в 1980-е гг. [1] до 9,1 года в конце 1990-х гг., а затем за первые 10 лет XXI столетия упал до 7,1 года. За этот же период средний САС спутников Eutelsat вырос с 11,8 года в 1980-е гг. до 15 лет за первые 10 лет XXI столетия.
Отметим, что средний САС спутников Eutelsat за весь период анализа превышал гарантированный производителем срок жизни. В 1980-е гг. при заявленном производителем САС в 7 лет спутники имели средний САС 11,8 года. В 1990-е гг. при заявленном производителем САС в 10 лет спутники имели средний САС 12,2 года. В первые 10 лет XXI столетия при заявленном производителем САС в 15 лет спутники будут иметь средний САС более 15 лет.
В то время как в 1980-е гг. при заявленном НПО ПМ (ныне ИСС имени академика М.Ф. Решетнева) САС в 3 года спутники имели средний САС 5,8 года. В 1990-е гг. при заявленном НПО ПМ САС в 3 года спутники имели средний САС 9,1 года. В первые 10 лет XXI столетия при заявленном ИСС им. М.Ф. Решетнева САС в 12 лет спутники будут иметь средний САС не более 7,1 года даже в том случае, если еще остающиеся в орбитальной группировке спутники проработают обещанные изготовителем 12 лет.
Анализ данных, представленных в таблицах, свидетельствует о том, что в настоящее время эксплуатация отечественных спутников не соответствует заявленному производителем САС. Последнее зачастую ставит под угрозу связь и вещание в стране, это уже неоднократно приводило к срыву телевизионного вещания. В марте 2006 г. вышел из строя и был утрачен КА "Экспресс-АМ11", не проработавший по целевому применению и 2 лет. КА "Экспресс-АМ2" не отработал и 4 лет, когда в марте 2009 г. вследствие неисправности системы электропитания частично перестал выполнять целевую функцию. И наконец, КА "Экс-пресс-АМ1" в мае 2010 г. из-за неисправности системы ориентации и стабилизации орбитального положения частично перестал выполнять целевую функцию (не отработав на орбите и 6 лет).
Аварии данных спутников привели к большим (несоизмеримым с ценой спутника) финансовым потерям всей связной отрасли, включая денежные и имиджевые потери ретрансляционной сети связи, телевизионных каналов, вещателей, операторов спутниковой связи, VSAT-операторов и т.д. Таким образом, поддержка, или, если хотите, лоббирование, отечественного производителя спутников на самом высоком уровне оборачивается несоизмеримыми потерями телекоммуникационного рынка связи.
Из данных, представленных в табл. 1 и 2, следует, что за последние 20 лет Россия запустила 34 спутника, а Eutelsat - 31 КА. В настоящее время российский спутниковый оператор применяет по целевому назначению 9 спутников (причем с существенными ограничениями) из 34 запущенных, а Eutelsat эксплуатирует на орбите 23 аппарата из 31 спутника, запущенного за этот же период. Причем если в ОГ Eutelsat на май 2010 г. эксплуатируется 5 спутников, запущенных в 1990-е гг., то в российской ОГ не осталось ни одного отечественного спутника, запущенного в это время. Исключением из этого правила является КА "Бонум-1", изготовленный компанией Boeing (запущен в 1998 г.).
Как известно, КА связи и вещания состоит из модуля служебных систем (МСС) или платформы и модуля полезной нагрузки (МПН) или бортового ретрансляционного комплекса. Следует отметить тот факт, что из-за глубокого кризиса 90-х гг. прошлого века отечественная электронная промышленность фактически утратила способность к разработке и изготовлению значительной части приборов и узлов. В результате Постановлением Правительства Российской Федерации от 02.09.1998 г. № 1016 спутниковым операторам связи разрешили закупать МПН за рубежом.
В настоящее время российская космическая отрасль по-прежнему не в состоянии изготовить элементы МПН на базе отечественных комплектующих. Разработчики КА связи и вещания вынуждены закупать МПН и часть другой необходимой аппаратуры за рубежом. Располагая уникальными космическими технологиями, Россия за 20 истекших лет почти полностью утратила способность создавать элементную базу для производства радиотехнических элементов КА. Это привело к тому, что все (то есть 100%!) МПН на отечественных спутниках связи и вещания гражданского назначения последнего десятилетия изготовлены на иностранных космических предприятиях.
В свою очередь, модуль служебных систем (платформа КА) включает в себя следующие основные элементы: бортовой комплекс управления, систему ориентации и стабилизации, систему электропитания, систему коррекции орбиты, командно-измерительную систему, систему телеметрического контроля и систему терморегулирования. Примечательно, что основные чувствительные и исполнительные элементы всех агрегатов платформы (БЦВМ, приборы ориентации на Солнце и Землю, астродатчики, элементы командно-измерительной системы и системы телеметрического контроля, литиево-ионные аккумуляторные батареи и т.д.), как правило, закупаются за рубежом. Известно, что в настоящее время любой отечественный КА связи и вещания гражданского назначения любого российского производителя изготавливается на 75-85% из иностранных комплектующих. Отсюда следует, что каждый изготовленный в России спутник связи и вещания гражданского назначения последнего десятилетия назвать отечественным можно лишь условно.
К большому сожалению, в настоящее время отечественная космическая отрасль выпускает КА, качество и надежность которых, несмотря на большой процент зарубежных комплектующих, не отвечают требованиям времени. Поэтому за последние 10 лет российская орбитальная группировка связи и вещания гражданского назначения сократилась с 13 КА в 1999 г. до фактически 7 спутников в 2010 г. (КА "Экспресс-А4", "Экспресс-АМ1" и "Экспресс-АМ2" вряд ли можно отнести к успешно выполняющим целевые задачи). За эти же годы ОГ Eutelsat выросла - с 15 спутников в 1999 г. до 23 КА в 2010 г. (вместе с арендуемыми спутниками в ОГ Eutelsat сейчас 28 КА).
Несмотря на эти известные всем специалистам отрасли связи факты, мнение о высокой конкурентоспособности российских производителей спутников продолжает циркулировать и упорно поддерживается в определенных кругах российского общества. Академик Н.Г. Шереметьевский, положивший всю свою жизнь на космические завоевания СССР, признал, что "по существу, в космосе мы теперь остались в далеком прошлом, и в будущее нам дороги уже нет" [2]. Красноречивым подтверждением этих слов является статистика срока службы по целевому назначению ряда КА, изготовленных на разных предприятиях России. По известным причинам не будем упоминать в этом перечне спутники военного назначения.
Спутник Kazsat-1 вместо обещанных изготовителем 10 лет не прослужил и 2; спутник "Коронас-Фотон" проработал по целевому назначению около 9 месяцев при ГСАС 3 года; 2 КА "СТЕРХ" прослужили в международной системе "КОСПАС-SARSAT" около 5 месяцев на двоих при ГСАС 5 лет. Список можно продолжать и продолжать.
Правда, есть и исключения из этого правила. Так, 3 из 4 "Ямалов", произведенных РКК "Энергия", и КА Sesat, изготовленный НПО ПМ, уже проработали на орбите около 10 лет каждый и продолжают работать до сих пор.
Это не вина ракетно-космической отрасли России, а ее общая беда - отрасль последовательно и планомерно деградировала долгие годы. Причина отказов КА нового поколения всех российских производителей лежит в недостатках элементной базы, с которыми столкнулись все разработчики спутников. Российские производители элементной базы не в состоянии предложить изделия такого же качества, как их западные коллеги, а приобретаемые нашими предприятиями западные комплектующие предназначены отнюдь не для космоса. Поэтому если такое положение вещей сохранится, то мы и дальше будем наблюдать снижение реальных САС отечественных спутников.
Проблему сохранения орбитально-частотного ресурса страны и ее орбитальной группировки связи и вещания (11 орбитальных позиций) можно разрешить по крайней мере двумя способами.
Первый заключается в том, что каждый год российский спутниковый оператор должен запускать не менее 2-3 отечественных КА. Это возможно при финансировании изготовления КА из госбюджета.
Во втором случае нужно позволить (отдельным постановлением Правительства РФ, аналогичным Постановлению № 1016) спутниковым операторам закупить три спутника зарубежного производства для основных орбитальных позиций (40°Е, 80°Е и 140°Е) и два спутника для коммерческой системы спутникового непосредственного вещания (СНВ) в орбитальные позиции 36°Е и 56°Е. При этом не менее 6 орбитальных позиций остается для российских производителей спутников, которые должны в ближайшие несколько лет при безусловной поддержке властных структур страны модернизировать производственную базу с целью ликвидации столь явного отставания от мирового уровня.
В целом представляется, что без федеральной целевой программы по восполнению и развитию гражданских спутниковых систем связи и вещания государственного назначения российским операторам спутниковой связи не обойтись.
Необходимость применения зарубежных спутников для системы СНВ не вызывает сомнения, так как к исходу 2012 г. эта система будет обслуживать не менее 18-19% домовладений страны (около 30 млн телезрителей). Всем специалистам отрасли связи известен результат, полученный компанией "Орион-Экспресс" при использовании спутника "Экспресс-АМ2" для целей непосредственного вещания. Поэтому вряд ли какой-либо серьезный коммерческий оператор системы СНВ будет ориентироваться на вещание через отечественный спутник.
Также отметим, что цена КА, произведенных за рубежом, практически не возрастает. По данным Euroconsult [3], в период 2009-2018 гг. цена на спутник возрастет не более чем на 2% (по сравнению с ценой аналогичного спутника в период 1999-2008 гг.). В то время как цена отечественных спутников уже возросла по сравнению с концом 1990-х гг. не менее чем в 3 раза.
Оценим (в ценах 2010 г.) затраты на развертывание российской орбитальной группировки спутников связи и вещания гражданского назначения за анализируемый период. Исходя из средней цены КА типа "Горизонт", "Экспресс-А", "Экспресс-АМ" и средней цены запуска спутника в рамках Федеральной космической программы (включая цену ракеты "Протон-М", разгонного блока "Бриз-М" и пусковых услуг) общие затраты на российскую орбитальную группировку КА гражданского назначения за 20 лет составили, по мнению автора, не более $3,6 млрд. Эти спутники предоставили пользователям 364 транспондера на орбите. Путем несложных подсчетов получаем, что себестоимость одного российского транспондера на орбите составляет около $10 млн, или в пересчете на годовую себестоимость (при среднем САС около 6 лет) $1,6 млн.
Оценим (в ценах 2010 г.) примерные затраты на ОГ Eutelsat за анализируемый период. Несмотря на то что средняя цена запуска спутника на ракете-носителе типа Arian составляет от $100 до $120 млн, известно, что средняя годовая себестоимость одного транспондера любого европейского оператора (без операционных затрат оператора на управление и эксплуатацию спутника) на орбите не превышает $400 тысяч [3].
Таким образом, на создание и доставку одного транспондера на ГСО Eutelsat тратит в 4 раза меньше средств, чем российский оператор. Последнее означает, что при практически равных затратах на производство и запуск одного спутника связи и вещания российский спутниковый оператор вынужден для поддержания своей ОГ в работоспособном состоянии израсходовать ресурсов, в том числе финансовых, как минимум в 4 раза больше, чем Eutelsat.
В периодической печати и обзорах Euroconsult [3] приводятся сведения о доходах компании Eutelsat и российского оператора за 2008 г. Eutelsat на 750 транспондеров получил доход в $1,5 млрд, а российский оператор - $210 млн на 280 транспондеров. Это означает, что каждый транспондер спутника Eutelsat приносит дохода в 2,7 раза больше, чем транспондер отечественного спутника.
Суммируя затратную и доходную часть спутниковых операторов, получаем, что в пересчете на один эквивалентный транспондер спутники Eutelsat не менее чем в 10 раз эффективнее спутников отечественного производства. Понятно, что при такой эффективности ни один отечественный КА связи и вещания не окупит затрат на его создание и запуск.
И наконец, заметим, что ни один отечественный спутник до настоящего времени не имел более 30 транспондеров, в то время как последние спутники Eutelsat (Hotbird 9, Hotbird 10, Eutelsat W7 и др.) имеют по 64-70 активных транспондеров по 33 и 72 МГц, что эквивалентно 2-3 российским спутникам.
Изложенный материал, по мнению автора, является убедительным свидетельством того, что в настоящее время одновременно с сохранением существующего объема закупок российских спутников необходимо - для поддержания целостности и стабильности системы связи и вещания Российской Федерации и ее орбитально-частотного ресурса - позволить российским спутниковым операторам закупить не менее 5 КА зарубежного производства.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #3, 2010
Посещений: 28522
Автор
| |||
В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
