Herbruikbare vuurpyl- en ruimtesisteem by die lanseerplek. Hoë temperatuur navorsingsinstituut grafika
Die basis van die moderne Russiese kosmonautika is die Sojoes- en Proton -vuurpyle, wat in die middel van die vorige eeu geskep is. Byna alles wat vanuit die Russiese kosmodrome in die ruimte begin, word deur hierdie betroubare, maar redelik verouderde masjiene in 'n wentelbaan geplaas. Om die vuurpylvloot te hernu en Rusland se onvoorwaardelike toegang tot alle segmente van ruimte -aktiwiteite te verseker, betree die nuutste Angara -vuurpylkompleks die fase van vlugtoetse. Dit is miskien die enigste ruimte -vuurpylkompleks ter wêreld wat 'n wye verskeidenheid moontlikhede het om ruimtetuie van 4 tot 26 ton in die ruimte te lewer.
Super swaar beginsels
Die behoeftes aan ruimtevoertuie in die nabye toekoms sal deur die Soyuz- en Angara -vuurpyle voorsien word, maar die drakrag daarvan is onvoldoende om die probleme van die verkenning van die maan, Mars en ander planete van die sonnestelsel op te los. Boonop bemoeilik hulle die ekologiese situasie in die Amoer -streek, omdat hul stadiums in die Amur -taiga of in die watergebied van die See van Okhotsk val. Dit is duidelik dat hierdie situasie geforseer is, dit is 'n betaling om die ruimte -soewereiniteit van Rusland te verseker. Wat sal hierdie betaling wees as daar besluit word om super-swaar vuurpyle vir bemande vlugte na die maan te skep?
Daar was al sulke missiele in ons geskiedenis: Energia en N-1. Die basiese beginsels van 'n super-swaar vuurpyl is meer as 50 jaar gelede neergelê en geïmplementeer, dus is slegs geld nodig om dit te skep. En as 'n super-swaar vuurpyl vir die derde keer geskep word, word jaarliks 'n ekstra 320 ton afvalmetaal met brandstofreste in die Amoer-streek opgehoop.
Die begeerte om vuurpyle omgewingsvriendelik en koste-effektief te maak, het gelei tot die idee om die eerste stadiums van vuurpyle na die lanseerplek terug te bring en dit weer te gebruik. Nadat die toegewese tyd uitgewerk is, moet die trappe in die atmosfeer daal en as die vliegtuig na die lanseerplek terugkeer. Volgens hierdie beginsel sal die herbruikbare vuurpyl- en ruimtesisteem (MRKS) bedryf word.
MRKS soos dit is
Die herbruikbare vuurpyl- en ruimtesisteem is in 2011 op die Moskou Aerospace Show aan spesialiste en die publiek voorgehou. Die stelsel bestaan uit vier herbruikbare lanseervoertuie (MRN) met herbruikbare missiele (VRB). Die hele reeks MRN's met 'n drakrag van 25 tot 70 ton kan voltooi word deur verskillende kombinasies van twee hoofmodules: die eerste module is 'n herbruikbare vuurpyl -eenheid (eerste fase), die tweede module is 'n tweede besteebare vuurpylstadium.
In 'n konfigurasie met 'n drakrag van tot 25 ton (een VRB en een module van die 2de fase) kan die herbruikbare vuurpyl alle moderne en belowende bemande en onbemande ruimtetuie lanseer. In die afmeting van 35 ton (twee VRB en een module van die 2de fase), laat die MRN toe om twee telekommunikasiesatelliete per wentelbaan in die baan te stuur, modules van belowende baanstasies in die ruimte te lewer en swaar outomatiese stasies te lanseer, wat gebruik sal word by die eerste fase van die verkenning van die maan en die verkenning van Mars.
'N Belangrike voordeel van die MRN is die vermoë om gepaarde bekendstellings uit te voer. Om twee moderne telekommunikasiesatelliete met die Angara -vuurpyl te lanseer, is dit nodig om tien vuurpylenjins ter waarde van 240 miljoen roebels elk aan te skaf. elk. As twee van dieselfde satelliete met die MRN gelanseer word, sal slegs een enjin verbruik word, waarvan die koste op 400 miljoen roebels geskat word. Kostebesparings vir enjins alleen is 600%!
Die eerste studies van die herstelbare vuurpyleenheid is aan die begin van die eeu uitgevoer en aangebied op die lugvaart-skou Le Bourget in die vorm van 'n voorbeeld van die Baikal-herintredefase.
Later, in die voorontwerpfase, is gewerk aan die keuse van brandstofkomponente, die oplossing van probleme met termiese verhitting, outomatiese landing en vele ander probleme. Tientalle VRB -variante is in detail ontleed, 'n deeglike tegniese en ekonomiese ontleding is uitgevoer, met inagneming van verskillende scenario's vir die ontwikkeling van huishoudelike kosmonautika. As gevolg hiervan is 'n variant van die MRKS bepaal, wat ten volle voldoen aan die hele stel moderne en belowende take.
Landing van 'n herbruikbare lanseervoertuig met herbruikbare vuurpyleenhede. Hoë temperatuur navorsingsinstituut grafika
Op blou gas
Daar is voorgestel om die probleem van 'n herbruikbare enjin op te los deur vloeibare aardgas (LNG) as brandstof te gebruik. Aardgas is 'n goedkoop, omgewingsvriendelike brandstof wat die beste geskik is vir gebruik in herbruikbare enjins. Dit is bevestig deur die Khimmash Design Bureau vernoem na A. M. Isaev in September 2011, toe die wêreld se eerste vloeistofdryf-vuurpyl-enjin ter wêreld getoets is. Die enjin loop meer as 3000 sekondes, wat ooreenstem met 20 aanslae. Nadat dit uitmekaar gehaal is en die toestand van die eenhede ondersoek is, is alle nuwe tegniese idees bevestig.
Daar is voorgestel om die probleem met die verhitting van die struktuur op te los deur die optimale trajekte te kies waarin hitte vloei intense verhitting van die struktuur uitsluit. Dit elimineer die behoefte aan duur termiese beskerming.
Daar is voorgestel om die probleem op te los om twee VRB's outomaties te land en te integreer in die Russiese lugruim deur die GLONASS -navigasiestelsel en 'n outomatiese afhanklike toesigstelsel, wat nie in vuurpylwerk gebruik is nie, in die kontrolelus op te neem.
Met inagneming van die tegniese kompleksiteit en nuwigheid van die toerusting wat geskep word, gebaseer op plaaslike en buitelandse ervaring, word die noodsaaklikheid om 'n vlugdemonstrator te skep, 'n verkorte kopie van die VRB, bewys. Die demonstrator kan vervaardig en toegerus word met alle standaard boordstelsels sonder spesiale voorbereiding vir produksie. Met so 'n vliegtuig kan u die belangrikste tegniese oplossings in 'n volgrootte produk in werklike vlugtoestande toets, wat tegniese en finansiële risiko's verminder as u 'n standaardproduk skep.
Die koste van die betoger kan geregverdig word as gevolg van sy unieke vermoë om voorwerpe wat meer as 10 ton weeg op 'n hoogte van 80 km langs 'n ballistiese baan te lanseer, dit te versnel tot 'n spoed wat die klanksnelheid met 7 keer oorskry en terug te keer na die vliegveld vir 'n tweede bekendstelling. 'N Herbruikbare produk wat op sy basis geskep is, kan nie net van groot belang wees vir die ontwikkelaars van hipersoniese vliegtuie nie.
Die filosofie van buigsaamheid
Die eerste fase is die grootste en duurste deel van die vuurpyl. Deur die produksie van hierdie fases te verminder weens hul herhaalde gebruik, is dit moontlik om die koste van federale agentskappe vir ruimtetuiglanserings aansienlik te verminder. Voorlopige ramings toon dat dit vir die suksesvolle implementering van alle bestaande en belowende ruimteprogramme, insluitend die aflewering van onbemande stasies na die maan en Mars, voldoende is om slegs 'n vloot van slegs 7-9 vuurpylblokke in te voer.
Die MRCS het 'n filosofie van buigsaamheid ten opsigte van die konjunktuur van die ruimteprogram. Nadat hy 'n MRN met 'n drakrag van 25 tot 35 ton geskep het, sal Roskosmos 'n stelsel ontvang wat die probleme van vandag en die nabye toekoms effektief sal oplos. As daar 'n behoefte is om swaarder voertuie vir vlugte na die maan of Mars toe te laat, sal die kliënt 'n MRN hê met 'n drakrag van tot 70 ton, waarvan die skepping nie aansienlike koste verg nie.
Die enigste program waarvoor die MRKS nie geskik is nie, is die program van bemande vlugte na Mars. Maar hierdie vlugte is nie tegnies haalbaar in die afsienbare toekoms nie.
Daar is vandag 'n fundamenteel belangrike vraag oor die vooruitsigte vir die ontwikkeling van lanseervoertuie. Wat om te skep: 'n weggooibare super-swaar vuurpyl wat slegs in die maan- en Marsprogramme gebruik sal word, en as die koste beëindig word, word die koste weer afgeskryf; of om 'n MRCS te skep, wat nie net die implementering van die huidige bekendstellingsprogramme teen 'n prys van anderhalf keer minder as vandag moontlik maak nie, maar ook met minimale aanpassings in die maanprogram en die Mars -eksplorasieprogram kan gebruik word?
