Az űripar az egyik legmodernebb technológia, és állapota nagymértékben jellemzi az ország iparának és technológiájának általános fejlettségi szintjét. Oroszország meglévő űrbeli vívmányai többnyire a Szovjetunió eredményein alapulnak. A Szovjetunió összeomlása idején a Szovjetunió és az Egyesült Államok képességei az űrben megközelítőleg összehasonlíthatók voltak. A jövőben az Orosz Föderáció űrhajósainak helyzete fokozatosan romlani kezdett.
Eltekintve az amerikai űrhajósok Nemzetközi Űrállomásra (ISS) történő szállítására irányuló szolgáltatásoktól, amelyek az Egyesült Államok elutasítása miatt merültek fel a drága űrsikló programból, Oroszország mindenben alacsonyabb az Egyesült Államokkal szemben: gyakorlatilag nincs sikeres nagy tudományos projektek, amelyek összehasonlíthatók a roverek elküldésével, az orbitális távcsövek telepítésével vagy az űrhajók küldésével a Naprendszer távoli objektumaihoz. A magán kereskedelmi cégek gyors fejlődése a Roskosmos részesedésének jelentős csökkenéséhez vezetett az űrrepülő piacon. Az Egyesült Államokba szállított orosz RD-180 motorok hamarosan felváltják a Blue Origin amerikai BE-4-esét.
Nagy valószínűséggel az elkövetkező évben az Egyesült Államok megtagadja Oroszország "űrfülkeként" nyújtott szolgáltatásait, miután elvégezte saját személyzetű űrhajójának tesztelését (egyszerre három személyzetet fejlesztenek ki).
Az Egyesült Államok és Oroszország közötti utolsó érintkezési pont az ISS, amely véget ér. Ha az orosz részvétellel megvalósuló hazai vagy nemzetközi projekteket nem hajtják végre, az orosz űrhajósok pályán maradása rendkívül epizodikus lesz.
A fő kialakult tendencia, amelynek a közeljövőben a hasznos teher pályára állításának költségeinek jelentős csökkenéséhez kell vezetnie, az újrafelhasználható rakéták létrehozása. Bizonyos mértékig ez már meg is történik: a SpaceX kimondott célja, hogy tízszeresére csökkentse a rakomány pályára állításának költségeit, és jelenleg körülbelül másfélszeresére sikerült lejjebb vinni az árat.
Meg kell érteni, hogy az újrafelhasználható rakéta jelenlegi formájában (az első szakasz visszatérésével) a fejlődés kezdeti szakaszában van. A többi kereskedelmi társaság ez irányú érdeklődése alapján ítélve az irány rendkívül ígéretesnek tekinthető. Ebben az irányban áttörést jelenthet a kétlépcsős hordozórakéta (LV) BFR megjelenése, mindkét szakasz teljes újrafelhasználhatóságával és a várható repülési megbízhatósággal a modern repülőgépek szintjén.
Az orosz űriparnak több, különböző fejlettségű, újrafelhasználható hordozórakéta projektje is van.
Bajkál
Az újrafelhasználható rakéták egyik legaktívabban támogatott projektje a Bajkál-Angara. Az ígéretes "Baikal" modul az Angara hordozórakéta első szakaszának újrafelhasználható gyorsítója (MRU), amelyet a GKNPT im. Khrunichev.
A rakétaosztálytól (könnyű, közepes, nehéz) függően egy, kettő vagy négy újrafelhasználható Bajkál erősítőt kell használni. Könnyű változatában a Bajkál gyorsító valójában az első szakasz, amely az Angara rakéta koncepcióját ebben a verzióban közelebb hozza a SpaceX Falcon-9 koncepciójához.
A "Baikal" újrafelhasználható gyorsító jellemzője a repülőgépek által végzett visszatérés. Kikötés után a "Bajkál" kibont egy forgó szárnyat a hajótest felső részében, és leszáll a repülőtérre, miközben körülbelül 400 km távolságban manőverezhet.
A tervezést kritizálták, mert összetettebb és potenciálisan kevésbé hatékony a tengerentúli projektekben használt függőleges ültetéshez képest. A Roskosmos szerint vízszintes leszállási mintára van szükség ahhoz, hogy biztosítsuk a visszatérést a kilövési helyre, de ugyanezt a lehetőséget jelentették be a BFR hordozórakéta esetében is. A Falcon-9 LV első szakaszai pedig nem több, mint 600 km-re vannak a kilövés helyétől, vagyis a leszállási helyek könnyen felszerelhetők a kozmodromtól viszonylag rövid távolságra.
A Baikal MRU + Angara hordozórakéta koncepciójának másik hátránya tekinthető annak, hogy a közepes és nehéz változatban csak a gyorsítók térnek vissza, a hordozórakéta első lépcsője (központi egysége) elvész. A hordozórakéta nehéz változatának elindításakor pedig négy MRU egyidejű leszállása okozhat nehézségeket.
A Bajkál-Angara projekt kidolgozásának hátterében furcsán néznek ki az Angara rakéták általános tervezőjének, Alekszandr Medvegyevnek a kijelentései. Véleménye szerint a rakéta sugárhajtóművek segítségével landolhat visszahúzható tartókra, mint a Falcon-9 hordozórakéta. Az Angara-A5V és Angara-A3V hordozórakéták első lépcsőinek utólagos felszerelése leszállótámaszokkal, leszállásvezérlő rendszerrel, további hővédelmi rendszerekkel és további üzemanyaggal körülbelül 19 százalékkal növeli súlyukat. A felülvizsgálat után az Angara-A5V 26-27 tonnát tud kivonni a Vostochny kozmodromból, és nem 37 tonnát, mint az egyszeri változatban. Ha ezt a projektet megvalósítják, akkor az Angara segítségével történő rakományemelés költségei 22-37%-kal csökkennek, míg a hordozórakéta első szakaszainak megengedett maximális indítási száma nincs feltüntetve.
Figyelembe véve a Roscosmos képviselőinek nyilatkozatait arról, hogy az S7 Space-el együttműködve, egy újrafelhasználható változatban létre lehet hozni egy Szojuz-7 hordozórakétát, arra lehet következtetni, hogy Oroszországban még nem döntöttek véglegesen az újrafelhasználható hordozórakéta projektjéről. Ennek ellenére a Bajkál MRU projektet fokozatosan dolgozzák ki. A fejlesztésben részt vesz a kísérleti gépgyártó üzem, amelyet V. M. Myasishchevről neveztek el. A demonstrátor vízszintes tesztrepülését 2020 -ra tervezik, majd körülbelül 6,5 m sebességet kell elérni A jövőben az MRU -t ballonból, 48 km magasságból indítják.
Szojuz-7
2018 szeptemberében távozott posztjáról Igor Radugin, az első tervezőhelyettes, az Energia Rocket and Space Corporation hordozórakéták vezető tervezője, aki az új orosz Szojuz-5 hordozórakéta és a Jenisei szupernehéz rakéta fejlesztését irányította. dolgozni ment.az S7 Space magáncéghez. Szerinte az S7 Space Soyuz-7 rakétát tervez létrehozni a Roscosmos által kifejlesztett egyszer használatos Soyuz-5 rakéta alapján, amely viszont a sikeres szovjet Zenit rakéta ideológiai utódja.
A Falcon-9 rakétához hasonlóan a Szojuz-7 hordozórakéta a tervek szerint visszatér az első szakaszra rakéta dinamikus manőverekkel és függőleges leszállással rakéta hajtóművek segítségével. A tervek szerint egy Soyuz-7SL verziót fejlesztenek ki a Sea Launch platformhoz. A tervek szerint a bevált RD-171 motort (nagy valószínűséggel annak módosítását RD-171MV) fogják használni Szojuz-7 LV motorként, amely akár húszszor is használható (10 repülés és 10 égés). Az S7 Space 5-6 éven belül tervezi megvalósítani fejlesztését. Jelenleg a Szojuz-7 hordozórakéta tekinthető az újrahasználható hordozórakéta legreálisabb projektjének Oroszországban.
Teia
A "Lin Industrial" cég egy rendkívül kicsi "Teia" szuborbitális rakétát tervez, amelynek célja, hogy felszálljon a feltételes 100 km-es térhatárra, majd visszatérjen.
A projekt szerény jellemzői ellenére képes biztosítani a szükséges technológiákat ahhoz, hogy a jövőben magasabb jellemzőkkel rendelkező hordozórakétát hozzon létre, különösen azért, mert a Lin Industrial egyidejűleg dolgozik egy egyszer használatos, rendkívül kicsi Taimyr hordozórakéta projektjén.
Korona
Az egyik legérdekesebb és leginnovatívabb projekt a „Korona” többször használható, egylépcsős függőleges felszálló és leszálló rakéta, amelyet a V. I. nevű Állami Rakétaközpont (GRT) fejlesztett ki. Makeev 1992 és 2012 között. A projekt fejlődése során a Korona hordozórakéta számos változatát fontolóra vették, amíg a legoptimálisabb végső változatot nem sikerült kialakítani.
A Korona hordozórakéta végső verzióját úgy tervezték, hogy 6-12 tonna súlyú hasznos teher egy 200-500 km magasságú alacsony földi pályára bocsássa. A hordozórakéta indítótömege 280-290 tonna. A motornak ék-levegő folyadék-hajtóanyag rakéta motort (LRE) kellett volna használnia hidrogén + oxigén üzemanyagpáron. Javasoljuk, hogy a keringő "Buran" űrhajó továbbfejlesztett hővédelmét használja hővédelemként.
A hajótest tengelyszimmetrikus kúpos alakja jó aerodinamikával rendelkezik, amikor nagy sebességgel mozog, ami lehetővé teszi a Korona hordozórakéta leszállását az indítási ponton. Ez pedig lehetővé teszi a Korona LV elindítását mind szárazföldi, mind offshore platformokról. Amikor a légkör felső rétegeiben ereszkedik, a hordozórakéta aerodinamikai fékezést és manőverezést végez, és a végső szakaszban, amikor a leszállóhelyhez közeledik, hátrafelé fordul, és a beépített lengéscsillapítókra rakétamotor segítségével landol. Feltehetően a Korona hordozórakéta akár 100 -szor is használható, az egyes szerkezeti elemek cseréje 25 járatonként.
A fejlesztő szerint körülbelül 7 év és 2 milliárd dollár kell ahhoz, hogy belépjen a próbaüzem szakaszába, nem annyira az ilyen forradalmi komplexum megszerzésének lehetőségéhez.
Jelenleg a GRT -k számukra. Makeev az egyik legilletékesebb vállalkozásnak tekinthető a rakéta területén, amely a Szovjetunió összeomlása után a lehető legnagyobb mértékben megőrizte potenciálját. Ők alkották meg az egyik leghatékonyabb interkontinentális ballisztikus rakétát (ICBM), a Sineva -t, és rájuk bízták a Sarmat ICBM létrehozását, amely felváltja a híres Sátánt. A Sarmat ICBM létrehozásának befejezése 2020-2021-ben lehetőséget kínál az S. vonzására. Makeev űrprojektekhez.
A Korona projekt hiányosságairól szólva feltételezhető, hogy ezek elsősorban a folyékony hidrogén szállítására és tárolására szolgáló infrastruktúra létrehozásának szükségessége, valamint a használattal kapcsolatos összes probléma és kockázat. Lehetséges, hogy a legjobb megoldás az lenne, ha felhagynánk a Korona hordozórakéta egylépcsős rendszerével, és megvalósítanánk egy kétlépcsős, teljesen újrafelhasználható metán-üzemű komplexumot. Például a kifejlesztett RD-169 oxigén-metán motor vagy annak módosításai alapján. Ebben az esetben az első lépést külön -külön is fel lehet használni, hogy egy adott hasznos teher körülbelül 100 km magasságba kerüljön.
Másrészt a folyékony hidrogént, mint rakéta -üzemanyagot, nagy valószínűséggel megtalálják. Sok projektben, attól függően, hogy az első szakasz metánon vagy kerozinon történik, a második szakaszban hidrogén-oxigén motorokat használnak. Ebben az összefüggésben helyénvaló felidézni a háromkomponensű motorokat, amelyek például a vegyi automatizálási tervező iroda (KBKhA) által kifejlesztett két üzemmódú háromkomponensű RD0750 motor. Az első üzemmódban az RD0750 motor 6% hidrogén hozzáadásával oxigénnel és kerozinnal működik, a másodikban oxigénnel és hidrogénnel. Ilyen motor a hidrogén + metán + oxigén kombinációra is megvalósítható, és lehetséges, hogy még egyszerűbbnek bizonyul, mint a petróleummal szerelt változatban.
Bajkál-Angara, Szojuz-7 vagy Korona?
Melyik projekt lehet Oroszország első újrafelhasználható rakétája? A Bajkál-Angara projekt népszerűsége ellenére a legkevésbé érdekesnek tekinthető. Először is, az "Angara" hordozórakétákkal való nagyon hosszú idejű felhajtás már nyomot hagy, másodszor pedig az MRU légi úton történő visszaküldésének koncepciója is sok kérdést vet fel. Ha az egyszerű lehetőségről beszélünk, amikor az MRU valójában az első szakasz, akkor bárhová is ment, és ha a közepes és nehéz változatról beszélünk, két / négy MRU -val, valamint az első és a második szakasz elvesztésével, akkor az ötlet nagyon furcsán néz ki. Az "Angara" hordozórakéta függőleges leszállásáról szóló tárgyalások valószínűleg így is maradnak, vagy akkor valósulnak meg, amikor a világ többi része már antigravitációs vagy antianyagon repül.
Optimistábbnak tűnik, hogy az S7 Space magánvállalat a Roskosmosszal együttműködve megalkotta a Szojuz-7 hordozórakéta újrafelhasználható változatát, különösen azért, mert a tervezett szupernehéz hordozórakéta, a Yenisei ugyanazokra a motorokra épül, amelyek potenciálisan lehetővé teszik az átvitelt az „újrafelhasználható” technológiákat. Ennek ellenére az eposzra való emlékezés a "Yo-mobile" segítségével, és ez a projekt a történelem szemétdobozába kerülhet. Egy másik kérdés az oxigén-kerozin motorok kezdeti alkalmazása a Szojuz-5, Szojuz-7 és Jenisej hordozórakéták projektjeiben. A metán, mint rakétaüzemanyag előnyei és kilátásai nyilvánvalóak, és az erőfeszítéseket az erre a technológiára való áttérésre kell összpontosítani - egy fojtott, többször felhasználható metán rakétahajtómű létrehozására, ahelyett, hogy létrehozzák a következő "legerősebb a világon" oxigént -kerozin motor, amely 5-10 év múlva megszűnik …
A "Crown" projekt ebben a helyzetben "sötét lónak" tekinthető. Amint fentebb említettük, az SRC őket. A Makeeva magas kompetenciákkal rendelkezik, és megfelelő finanszírozás mellett akár egy újrafelhasználható egy- vagy kétlépcsős hordozórakétát is létrehozhatott volna a 2021 és 2030 közötti időszakban, a Sarmat ICBM-en végzett munka befejezése után. Az összes lehetséges lehetőség közül a Korona projekt válhat potenciálisan a leginnovatívabbá, amely megalapozhatja a hordozórakéták következő generációit.
Az újrafelhasználható Falcon-9 hordozórakéta megjelenése azt mutatta, hogy új harc kezdődött az űrért, és ebben a csatában gyorsan lemaradtunk. Kétségtelen, hogy miután az Egyesült Államok egyoldalú előnyöket kapott az űrben, az Egyesült Államok, és valószínűleg Kína is követni fogja, megkezdi gyors militarizálását. Az újrafelhasználható hordozórakéták által biztosított hasznos teherpályák pályára bocsátásának alacsony költsége vonzóvá teszi a teret a kereskedelmi szektor számára, és tovább fokozza az űrversenyt.
A fentiekkel kapcsolatban szeretném remélni, hogy hazánk vezetése felismeri az űrtechnológia fejlesztésének fontosságát, ha nem polgári, de legalább katonai felhasználás keretében, és fekteti be a szükséges forrásokat a ígéretes űrtechnológiák, és nem egy másik stadion vagy vidámpark építése során, biztosítva a rendeltetésszerű használat megfelelő ellenőrzését.
