Die ruimtevaartbedryf is een van die mees hoëtegnologie-tegnologie, en die toestand daarvan kenmerk grootliks die algemene ontwikkelingsvlak van die nywerheid en tegnologie in die land. Die bestaande ruimteprestasies van Rusland is meestal gebaseer op die prestasies van die USSR. Ten tyde van die ineenstorting van die Sowjetunie was die vermoëns van die USSR en die Verenigde State in die ruimte ongeveer vergelykbaar. Daarna het die situasie met ruimtevaarders in die Russiese Federasie geleidelik begin versleg.
Afgesien van die dienste vir die aflewering van Amerikaanse ruimtevaarders aan die Internasionale Ruimtestasie (ISS), wat ontstaan het weens die weiering van die Verenigde State om die duur Ruimtependelprogram, is Rusland in alles minderwaardig as die Verenigde State: daar is feitlik geen suksesvolle groot wetenskaplike projekte wat vergelykbaar is met die versending van rovers, die ontplooiing van orbitale teleskope of deur die stuur van ruimtetuie na verre voorwerpe in die sonnestelsel. Die vinnige ontwikkeling van private kommersiële ondernemings het gelei tot 'n beduidende afname in die aandeel van Roskosmos in die ruimtebekendstellingsmark. Die Russiese RD-180-enjins wat aan die Verenigde State verskaf word, vervang binnekort die Amerikaanse BE-4 van Blue Origin.
Met 'n groot waarskynlikheid, in die komende jaar, sal die Verenigde State die dienste van Rusland as 'n "ruimtekajuit" weier, nadat hulle hul eie bemande ruimtetuie getoets het (drie bemande ruimtetuie word gelyktydig ontwikkel).
Die laaste kontakpunt tussen die Verenigde State en Rusland is die ISS, wat tot 'n einde kom. As enige binnelandse of internasionale projek met Russiese deelname nie geïmplementeer word nie, word die verblyf van Russiese kosmonaute in 'n wentelbaan uiters episodies.
Die belangrikste gevestigde neiging, wat in die nabye toekoms tot 'n aansienlike vermindering van die koste van die lanseer van 'n vrag in 'n wentelbaan moet lei, is die skep van herbruikbare vuurpyle. Tot 'n mate gebeur dit reeds: die verklaarde doel van SpaceX is om die koste om vrag in 'n wentelbaan te stuur, tien keer te verminder, en dit was tans moontlik om die prys met ongeveer anderhalf keer te verlaag.
Daar moet verstaan word dat herbruikbare vuurpyle in sy huidige vorm (met die terugkeer van die eerste fase) in die beginfase van ontwikkeling is. Te oordeel na die belangstelling wat ander kommersiële ondernemings in hierdie rigting toon, kan die rigting as uiters belowend beskou word. 'N Deurbraak in hierdie rigting kan die voorkoms wees van 'n tweestadige lanseervoertuig (LV) BFR met volledige hergebruik van beide fases en die verwagte vlugbetroubaarheid op die vlak van moderne vliegtuie.
Die Russiese ruimtebedryf het ook verskeie projekte van herbruikbare lanseervoertuie van verskillende gesofistikeerdheid.
Baikal
Een van die mees aktiewe projekte vir herbruikbare vuurpyle is Baikal-Angara. Die belowende module "Baikal" is 'n herbruikbare versneller (MRU) van die eerste fase van die Angara -lanseervoertuig, ontwikkel by die GKNPTs im. Khrunichev.
Afhangende van die klas van die vuurpyl (lig, medium, swaar) moet een, twee of vier herbruikbare Baikal -boosters gebruik word. In sy ligte weergawe is die Baikal-versneller eintlik die eerste fase, wat die Angara-vuurpylkonsep in hierdie weergawe nader aan die Falcon-9-konsep van SpaceX bring.
'N Kenmerk van die herbruikbare versneller "Baikal" is die terugkeer deur vliegtuie. Na ontkoppeling vou "Baikal" 'n roterende vleuel in die boonste gedeelte van die romp oop en beland op die vliegveld, terwyl dit op 'n afstand van ongeveer 400 km kan beweeg.
Die ontwerp is gekritiseer omdat dit meer kompleks en moontlik minder doeltreffend is in vergelyking met vertikale aanplantings wat in oorsese projekte gebruik word. Volgens Roskosmos is 'n horisontale landingspatroon nodig om die moontlikheid van terugkeer na die lanseerplek te verseker, maar dieselfde moontlikheid is verklaar vir die BFR -lanseervoertuig. En die eerste fases van die Falcon-9-lanseervoertuig is nie meer as 600 km van die lanseerplek af nie, dit wil sê dat die landingsplekke daarvoor op 'n relatief kort afstand van die kosmodroom toegerus kan word.
'N Ander nadeel van die konsep van die Baikal MRU + Angara -lanseervoertuig kan in ag geneem word dat slegs die versnellers terugkeer in die medium- en swaar weergawe, die eerste fase (sentrale eenheid) van die lanseervoertuig verlore gaan. En die landing van vier MRU's gelyktydig by die bekendstelling van 'n swaar weergawe van die lanseervoertuig kan probleme veroorsaak.
Teen die agtergrond van die uitwerking van die Baikal-Angara-projek lyk die verklarings van die algemene ontwerper van die Angara-missiele, Alexander Medvedev, vreemd. Na sy mening kan die vuurpyl met behulp van straalmotors op intrekbare stutte land, soos die Falcon-9-lanseervoertuig. Die aanvulling van die eerste fases van die Angara-A5V- en Angara-A3V-lanseervoertuie met landingsondersteunings, 'n landingsbeheerstelsel, bykomende termiese beskermingstelsels en ekstra brandstof, sal hul gewig met ongeveer 19 persent verhoog. Na hersiening sal Angara-A5V 26-27 ton uit die Vostochny-kosmodroom kan onttrek, en nie 37 ton nie, soos in 'n eenmalige weergawe. As hierdie projek geïmplementeer word, moet die koste vir die opheffing van vrag met behulp van die "Angara" met 22-37%daal, terwyl die maksimum toelaatbare aantal lanserings van die eerste fases van die lanseervoertuig nie aangedui word nie.
Met inagneming van die verklarings van Roscosmos-verteenwoordigers oor die moontlikheid om 'n Soyuz-7-lanseervoertuig in samewerking met S7 Space in 'n herbruikbare weergawe te skep, kan tot die gevolgtrekking gekom word dat die projek van 'n herbruikbare lanseerder nog nie in Rusland beslis is nie. Tog word die Baikal MRU -projek geleidelik uitgewerk. Die eksperimentele masjienbou-fabriek vernoem na V. M. Myasishchev is besig met die ontwikkeling daarvan. 'N Horizontale toetsvlug van die demonstrateur word beplan vir 2020, dan moet 'n snelheid van ongeveer 6,5 m bereik word. In die toekoms word die MRU vanaf 'n ballon, vanaf 'n hoogte van 48 km, gelanseer.
Sojoes-7
In September 2018 verlaat Igor Radugin, eerste adjunk-hoofontwerper-hoofontwerper van lanseervoertuie van die Energia Rocket and Space Corporation, wat die ontwikkeling van die nuwe Russiese Soyuz-5-lanseervoertuig en die super-swaar vuurpyl Yenisei gelei het, sy pos en by die private onderneming S7 Space gaan werk. Volgens hom is S7 Space van plan om 'n Soyuz-7-vuurpyl te skep, gebaseer op die Soyuz-5-vuurpyl vir eenmalige gebruik wat deur Roscosmos ontwikkel is, wat op sy beurt die ideologiese opvolger van die suksesvolle Sowjet-Zenit-vuurpyl is.
Soos met die Falcon-9-vuurpyl, word met die Soyuz-7-lanseervoertuig beplan om die eerste fase terug te keer met behulp van vuurpyl-dinamiese maneuver en vertikale landing met vuurpyl-enjins. Daar word beplan om 'n Soyuz-7SL-weergawe vir die Sea Launch-platform te ontwikkel. Daar word beplan om die beproefde RD-171-enjin (waarskynlik die wysiging daarvan RD-171MV) as die Soyuz-7 LV-enjin te gebruik, wat tot twintig keer hergebruik kan word (10 vlugte en 10 brandwonde). S7 Space beplan om die ontwikkeling daarvan binne 5-6 jaar te implementeer. Op die oomblik kan die Soyuz-7-lanseervoertuig beskou word as die mees realistiese projek van 'n herbruikbare lanseerder in Rusland.
Teia
Die onderneming "Lin Industrial" ontwerp 'n ultra-klein suborbitale vuurpyl "Teia", wat ontwerp is om na die voorwaardelike ruimte van 100 km op te styg en dan terug te keer.
Ten spyte van die beskeie kenmerke van die projek, kan dit die nodige tegnologieë verskaf om in die toekoms 'n lanseervoertuig met hoër eienskappe te skep, veral omdat Lin Industrial gelyktydig aan die projek werk van 'n weggooibare ultra-klein lanseerder Taimyr.
Kroon
Een van die interessantste en innoverendste projekte kan beskou word as die herbruikbare enkelfase vertikale opstyg- en landingsraket "Korona", wat ontwikkel is deur die State Missile Center (GRT's) vernoem na V. I. Makeev tussen 1992 en 2012. Namate die projek ontwikkel het, is baie variante van die Korona -lanseervoertuig oorweeg totdat die mees optimale finale weergawe gevorm is.
Die finale weergawe van die Korona-lanseervoertuig is ontwerp om 'n vragvrag van 6-12 ton in 'n lae-aarde-baan met 'n hoogte van ongeveer 200-500 km te stuur. Die lanseringsmassa van die lanseervoertuig is in die omgewing van 280-290 ton. Die enjin was veronderstel om 'n wig-lug vloeistofdryf-vuurpylenjin (LRE) op 'n waterstof + suurstof-brandstofpaar te gebruik. Die verbeterde termiese beskerming van die wentelende ruimtetuig "Buran" is veronderstel om as termiese beskerming gebruik te word.
Die asimmetriese koniese vorm van die romp het goeie aërodinamika wanneer dit teen hoë snelhede beweeg, wat die Korona -lanseervoertuig in staat stel om by die beginpunt te land. Dit maak dit op sy beurt moontlik om die Korona LV vanaf beide landgebaseerde en buitelandse platforms te begin. By die afdaling in die boonste lae van die atmosfeer voer die lanseervoertuig aërodinamiese rem en maneuver uit, en in die laaste fase, wanneer dit die landingsplek nader, draai dit agteruit af en land met 'n vuurpyl-enjin op ingeboude skokbrekers. Vermoedelik kan die Korona -lanseervoertuig tot 100 keer gebruik word, met die vervanging van individuele strukturele elemente elke 25 vlugte.
Volgens die ontwikkelaar sal dit ongeveer 7 jaar en $ 2 miljard neem om die fase van verhoor te betree, nie soveel vir die moontlikheid om so 'n revolusionêre kompleks te bekom nie.
Op die oomblik het die GRT hulle. Makeev kan beskou word as een van die mees bekwame ondernemings op die gebied van vuurpyl, wat sy potensiaal soveel as moontlik behou het ná die ineenstorting van die USSR. Dit was hulle wat een van die doeltreffendste interkontinentale ballistiese missiele (ICBM's), Sineva, geskep het, en hulle is toevertrou met die skepping van die Sarmat ICBM, wat die beroemde Satan sal vervang. Die voltooiing van die totstandkoming van die Sarmat ICBM in 2020-2021 bied 'n geleentheid om die SR te lok Makeev vir ruimteprojekte.
As ons oor die tekortkominge van die Korona -projek praat, kan aanvaar word dat dit in die eerste plek die behoefte sal wees om 'n infrastruktuur te skep vir die aflewering en berging van vloeibare waterstof, sowel as al die probleme en risiko's verbonde aan die gebruik daarvan. Dit is moontlik dat die beste oplossing sou wees om die enkelfase-skema van die Korona-lanseervoertuig te laat vaar en 'n tweefase-volledig herbruikbare kompleks met metaangedrewe te implementeer. Byvoorbeeld, op grond van die ontwikkelde suurstof-metaan-enjin RD-169 of die wysigings daarvan. In hierdie geval kan die eerste fase afsonderlik gebruik word om 'n spesifieke vrag op 'n hoogte van ongeveer 100 km te bring.
Aan die ander kant kan vloeibare waterstof, as vuurpylbrandstof, waarskynlik nie vermy word nie. In baie projekte, afhangende van of die eerste fase metaan of keroseen is, word waterstof-suurstof-enjins in die tweede fase gebruik. In hierdie konteks is dit gepas om drie-komponente-enjins te herroep, wat byvoorbeeld die tweemodus-drie-komponent-enjin RD0750 is wat deur die Chemical Automation Design Bureau (KBKhA) ontwikkel is. In die eerste modus werk die RD0750 -enjin op suurstof en petroleum met die toevoeging van 6% waterstof, in die tweede - op suurstof en waterstof. So 'n enjin kan ook geïmplementeer word vir die kombinasie van waterstof + metaan + suurstof, en dit is moontlik dat dit selfs eenvoudiger sal wees as in die weergawe met petroleum.
Baikal-Angara, Soyuz-7 of Korona?
Watter van hierdie projekte kan Rusland se eerste herbruikbare vuurpyl wees? Die Baikal-Angara-projek kan ondanks sy gewildheid as die minste interessant beskou word. Eerstens laat die bohaai op die lang termyn met die “Angara” lanseervoertuie reeds sy stempel af, en tweedens laat die konsep van die terugkeer van die MRU ook baie vrae op. As ons praat oor die maklike opsie, wanneer die MRU eintlik die eerste fase is, waar dan ook al, maar as ons praat oor medium en swaar opsies met twee / vier MRU en die verlies van die eerste en tweede fase, dan lyk die idee baie vreemd. Die gesprekke oor die vertikale landing van die "Angara" lanseervoertuig sal waarskynlik so bly, of sal realiseer wanneer die res van die wêreld reeds op antigravitasie of antimaterie vlieg.
Die oprigting van 'n herbruikbare weergawe van die Soyuz-7-lanseervoertuig deur 'n private onderneming S7 Space in samewerking met Roskosmos lyk meer optimisties, veral omdat die geprojekteerde super-swaar lanseervoertuig Yenisei op dieselfde enjins gebou sal word, wat moontlik die oordrag moontlik maak die 'herbruikbare' tegnologieë daarvoor … Tog onthou die epos met "Yo-mobile", en hierdie projek kan na die asblik van die geskiedenis gaan. 'N Ander kwessie is die aanvanklike gebruik van suurstof-keroseenjins in die projekte van die Soyuz-5, Soyuz-7 en Yenisei lanseervoertuie. Die voordele en vooruitsigte van metaan as vuurpylbrandstof is voor die hand liggend, en dit is nodig om die konsentrasie te konsentreer op die oorgang na hierdie tegnologie - die skepping van 'n versnelde herbruikbare metaanraketmotor, in plaas daarvan om die volgende "mees kragtige ter wêreld" -suurstof te skep -keroseenjin, wat oor 5-10 jaar nie meer relevant sal wees nie …
Projek "Crown" kan in hierdie situasie as 'n 'donker perd' beskou word. Soos hierbo genoem, het die SR hulle. Makeeva beskik oor hoë bevoegdhede, en met die nodige befondsing sou dit in die tydperk van 2021 tot 2030 na die voltooiing van die werk aan die Sarmat ICBM 'n herbruikbare enkelfase- of tweestadige lanseerder kon wees. Van al die moontlike opsies kan die Korona -projek moontlik die mees innoverende word, wat 'n grondslag kan skep vir die volgende generasies lanseervoertuie.
Die voorkoms van die herbruikbare Falcon-9 lanseervoertuig het getoon dat 'n nuwe stryd om ruimte begin het, en ons het vinnig agter geraak in hierdie geveg. Daar bestaan geen twyfel dat die Verenigde State, en moontlik dat China dit sal volg, 'n vinnige militarisering sal begin nadat hulle eensydige voordele in die ruimte gekry het. Die lae koste om ladingvragte in 'n wentelbaan te lanseer, wat deur herbruikbare lanseervoertuie voorsien word, sal ruimte 'n aantreklike belegging vir die kommersiële sektor maak, wat die ruimtevaart verder sal stimuleer.
In verband met die bogenoemde, hoop ek dat die leierskap van ons land die belangrikheid van die ontwikkeling van ruimtetegnologie in die konteks van, indien nie burgerlike, ten minste militêre toepassings besef, en die nodige fondse belê in die ontwikkeling van belowende ruimte tegnologie, en nie in die bou van 'n ander stadion of pretpark nie, wat die nodige beheer oor die beoogde gebruik daarvan verseker.
